Hochgeschwindigkeits-Videomikroskopie-Analyse für die Erstliniendiagnose der primären ziliären Dyskinesie

Rüdiger Schultz; Tiina Peromaa; Heikki Lukkarinen; Varpu Elenius

doi:10.3791/63292

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Methodenartikel

Hochgeschwindigkeits-Videomikroskopie-Analyse für die Erstliniendiagnose der primären ziliären Dyskinesie

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DOI:

10.3791/63292

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19. Januar 2022

Rüdiger Schultz¹^,² , Tiina Peromaa³ , Heikki Lukkarinen² , Varpu Elenius²

¹Allergy Centre, Tampere University Hospital, ²Department of Pediatrics, Turku University Hospital, ³Turku Bioscience Center, University of Turku and Åbo Akademi University

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die Hochgeschwindigkeits-Videomikroskopie-Analyse ist ein relativ einfach durchzuführendes, schnelles, kostengünstiges und in erfahrenen Händen ein äußerst zuverlässiges Werkzeug für die Erstliniendiagnostik der primären ziliären Dyskinesie, das in jedem an der Diagnostik und Behandlung schwerer Lungenerkrankungen beteiligten Zentrum zur Verfügung stehen sollte.

Zusammenfassung

Die primäre ziliäre Dyskinesie (PKD) ist eine angeborene Erkrankung, die überwiegend autosomal-rezessiv vererbt wird. Die Störung verursacht eine Störung der Bewegung von Zilien, was zu einer schweren Beeinträchtigung der mukoziliären Clearance (MCC) führt. Wenn der Zustand nicht diagnostiziert oder zu spät diagnostiziert wird, führt er zur Entwicklung von Bronchiektasen und schweren Schäden an der Lunge im späteren Leben. Die meisten Methoden zur Diagnose von PCD sind zeitaufwendig und erfordern umfangreiche wirtschaftliche Ressourcen, um sie zu etablieren. Die Hochgeschwindigkeits-Videomikroskopie-Analyse (HSVMA) ist das einzige diagnostische Werkzeug zur Visualisierung und Analyse lebender Atemwegszellen mit schlagenden Zilien in vitro. Es ist schnell, kostengünstig und in erfahrenen Händen als Diagnosewerkzeug für PKD sehr zuverlässig. Darüber hinaus sind klassische diagnostische Maßnahmen wie die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) für einige Mutationen nicht anwendbar, da morphologische Veränderungen fehlen.

Diese Arbeit beschreibt den Prozess der Sammlung von Atemwegsepithelzellen, die weitere Vorbereitung der Probe und den Prozess von HSVMA. Wir beschreiben auch, wie gebürstete Zellen erfolgreich unversehrt und geschlagen gehalten werden können, indem sie in einem Nährmedium zur Lagerung und zum Transport zum Untersuchungsort aufbewahrt werden, wenn eine Klinik nicht über die Ausrüstung zur Durchführung von HSVMA verfügt. Gezeigt werden auch Videos mit pathologischen Schlagmustern von Patienten mit einer Mutation im Dynein-Arm-Schwerketten-11-Gen (DNAH11), die nicht mit TEM diagnostiziert werden können; das Ergebnis eines nicht schlüssigen HSVMA aufgrund einer Infektion der oberen Atemwege sowie eines erfolglosen Bürstens mit Überlagerung von roten Blutkörperchen. Mit diesem Artikel möchten wir jede Einheit, die sich mit Pneumologiepatienten und seltenen Lungenerkrankungen befasst, ermutigen, HSVMA als Teil ihrer täglichen Routinediagnostik für PCD durchzuführen oder die Proben an ein Zentrum zu senden, das auf die Durchführung von HSVMA spezialisiert ist.

Einleitung

Die primäre ziliäre Dyskinesie (PCD) ist eine seltene, erbliche genetische Störung, die Störungen in der Bewegung der schlagenden Zilien verursacht. Wenn es nicht diagnostiziert wird, führt es zu schweren Lungenschäden im späteren Leben aufgrund einer schweren Beeinträchtigung der MCC. In der Vergangenheit wurde seine Prävalenz auf den Bereich von 1:4.000 bis 50.000 geschätzt. Aufgrund der sich ständig verbessernden Diagnostik und eines wachsenden Bewusstseins für die Erkrankung deuten Aktualisierungen der Prävalenz der PCD darauf hin, dass sie viel häufiger auftreten könnte und wahrscheinlich im Bereich von 1:4.000 bis ^{20.000 statt 1,2}