PMC
Gevalverslag
Een 44-jarige vrouw begon in januari 2009 L-TRP (1500 mg per dag) te gebruiken voor slapeloosheid. Ze had in 2007 een afslankoperatie ondergaan met een duodenal switch vanwege overgewicht, en was in de daaropvolgende 12 maanden 1,5 kg afgevallen. Zij gebruikte L-TRP, verkocht onder de handelsnaam “Uber rest” gedistribueerd door Heartland Products, die zij kocht bij een apotheker in Chicago. Naast L-TRP gebruikte zij ook L-carnitine, lijnzaadolie en alfa-liponzuur, maar zij nam geen medicijnen. Binnen drie weken nadat zij met L-TRP was begonnen, ontwikkelde zij zwellingen in de bovenste en onderste ledematen, gevolgd door ernstige myalgie en zwakte. Gedurende de daaropvolgende vier weken constateerde zij een progressieve verharding van de huid in haar bovenste en onderste ledematen, waarbij de vingers en tenen werden gespaard. Lichamelijk onderzoek in augustus 2009 was opmerkelijk voor houtachtige verharding van de onderarmen en benen (Fig. 1A). Palpatie van de proximale ledematen veroorzaakte myalgieën. Manuele spiertesten toonden Medical Research Council graad 4/5 kracht in proximale spieren van de bovenste en onderste ledematen met normale distale kracht. Onderzoeken van de schedelzenuw, zintuigen en reflexen waren normaal.
A. Huidinduratie en oedeem in de linkerarm is te zien en was ook aanwezig in beide bovenste en onderste ledematen met voelbaar verdikte fascia. B. Axiale beelden van de STIR-sequentie van de magnetische resonantiebeeldvorming van het bovenbeen toonden een hoge signaalintensiteit in de fascia rond de spieren in het voorste en achterste compartiment (pijlen). C. Hoge-resolutie computertomografie van de borstkas toont grondglasveranderingen en luchtruimteopaciteit in de linkerlong (pijl).
Laboratoriumonderzoek toonde een verhoogd aantal witte bloedcellen (WBC) met 24% eosinofielen (absoluut aantal 1600 cellen/mm3). Serum aldolase was licht verhoogd, maar creatine kinase (CK) was normaal. De resultaten van de volgende testen waren negatief of normaal: anti-nucleair, anti-dubbelstrengs DNA, anti-neutrofiele cytoplasmatische, anti-Ro, anti-La, anti-Scl-70 en anti-CCP antilichamen, reumafactor, erytrocyt sedimentatie, serum immunofixatie, schildklier stimulerend hormoon, en albumine. Zenuwgeleidingsonderzoek (NCS) toonde normale motorische en sensorische reacties in de bovenste en onderste ledematen. Elektromyografie (EMG) van de proximale spieren toonde aanwijzingen in de vorm van kleine amplitude, korte duur, polyfasische motor unit potentialen met vroege rekrutering om de aanwezigheid van een myopathisch proces te ondersteunen. Magnetic resonance imaging (MRI) van de dijen toonde spier- en fasciaal oedeem (Fig. 1B). Hoge resolutie computertomografie (HRCT) van de borst toonde een matglasopacificatie in de linker long (fig. 1C). Biopten van de huid, de fascia vastus lateralis en de spier, genomen voor het begin van de immunotherapie, toonden histopathologische veranderingen die karakteristiek zijn voor EMS (Fig. 2). Immunokleuring met antilichamen tegen de eosinofiele degranulatieproducten major basic protein (MBP) en eosinophil-derived neurotoxin (EDN) waren sterk positief (Figs. 2 H,I). HLA-DR-typering toonde aan dat de patiënte het HLA-DRB1*04-allel had, een risicofactor onder L-TRP-gebruikers voor de ontwikkeling van EMS (OR 3,9, 95% CI 1,1-16,4), en de afwezigheid van een van de gerapporteerde beschermende HLA-allelen.12
Specimens van huid (A) en spieren (B – I) gekleurd met hematoxyline en eosine (A – F), Gomori trichroom (G), en antilichamen tegen van eosinofielen afgeleid neurotoxine (EDN) (H) en major basic protein (MBP) (I). A. Huidfibrose met dermale collageenophoping en eosinofiele infiltratie (pijl). B. Fascia- en spiermonster toont dichte fibrose van de epidermale fascia (donkere pijl) en atrofische spierfascikels (witte pijl). C. Een sterkere vergroting toont verspreide necrotische vezels (pijl). D – G. Ontstekingsinfiltraat (pijlen) in het perimysiale bindweefsel (D), endomysiaal bindweefsel (E), rond de intramusculaire zenuw (F), en rond de intramusculaire bloedvaten (G). Eosinofielen werden slechts zelden gedetecteerd. H, I. Immunofluorescentieanalyse. EDN (H) en MBP (I) kleuring is aanwezig in het perimysiale en endomysiale bindweefsel, alsook rond intramusculaire bloedvaten en zenuw (niet afgebeeld).
Hoewel de L-TRP geconsumeerd voor het begin van de symptomen niet langer beschikbaar was, werden meerdere gelijktijdige stalen van dezelfde batch onderworpen aan hoge prestatie vloeistofchromatografie (HPLC) met massaspectrometrie.13 In geen van de monsters werden onzuiverheden van meer dan 10 ppm aangetroffen. In het bijzonder werden de gehydroxyleerde tryptofaan derivaten piek C (EBT), piek E (PAA), 2-(2-hydroxy indoline)-Trp piek FF, of 2-(3-indolyl)-L-tryptofaan niet gedetecteerd (gegevens niet getoond).
Met geïnformeerde toestemming, goedgekeurd door de Northwestern University’s Institutional Review Board, werd een enkele 3 mm pons huidbiopsie genomen van de klinisch aangedane onderarm voor microarray analyse. Op het moment van de biopsie nam de patiënt prednison (50 mg/d) en mycofenolaat mofetil (1000 mg/bid). De huidbiopsie werd gehomogeniseerd in een Qiagen TissueLyser en totaal RNA werd geïsoleerd met behulp van RNeasy voor fibroseweefselkits met automatisering in de Qiagen QIAcube. Gelabeld RNA van de lesionale huid werd competitief gehybridiseerd op 44.000 elementen tellende Agilent oligonucleotide microarrays die 33.000 bekende en nieuwe menselijke genen vertegenwoordigden.14 Monsters werden in drievoud uitgevoerd en vergeleken met drie onafhankelijke anatomische locatie en leeftijd gematchte gezonde vrouwelijke controle huid biopsieën. Ruwe microarray gegevens werden neergelegd in het National Center for Biotechnology Information’s Gene Expression Omnibus (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo); toetredingsnummer: GSE26934. Genen die differentieel tot expressie komen tussen gezonde controles en de EMS huidbiopten werden geïdentificeerd met behulp van Significance Analysis of Microarrays (SAM). Een vergelijking van genexpressie in de EMS huidbiopsie met die van de controles (Fig. 3) identificeerde 343 genen waarvan de expressie significant verschilde (SAM, false discovery rate ≤ 0.64%). Genen met verhoogde expressie in de EMS biopsie waren onder andere meerdere collagenen (Collageen V, Collageen VI, Collageen VIII, Collageen XII), extracellulaire matrix moleculen (fibronectine, tenascine C, COMP1, elastine, lumican en Cyr 61), lysyl oxidase, PAI-1, trombospondine, cadherine 11, TIMP-1, en meerdere integrinen en cadherinen, evenals genen die betrokken zijn bij TGF-ß, IL-4 en IL-13 signalering.15
De genexpressie werd gemeten in een EMS-huidbiopsie in drievoud en in drie onafhankelijke geslachts-, leeftijds- en anatomisch locatie-gematchte normale controle-huidbiopsies. Alle monsters werden genomen van de linker onderarm. 343 differentieel tot expressie komende genen werden geselecteerd met behulp van Significance Analysis of Microarrays (FDR = 0,64%). Geselecteerde genen zijn aangegeven en die besproken in de tekst zijn vetgedrukt. De volledige figuur met alle gennamen is beschikbaar als supplementaire figuur S3.
Om te bepalen of de TGF-β, IL-4 en IL-13 pathways, die elk betrokken zijn bij fibrose, significant differentieel gereguleerd waren in de EMS huidbiopsie, werd een Gene Set Enrichment Analysis uitgevoerd met experimenteel gedefinieerde genensets.15 Alle gemeten genen werden gerangschikt op basis van hun correlatie met een geïdealiseerd onderscheid tussen het gezonde fenotype en het EMS fenotype (supplementaire Figs. S1A en S2A). Vervolgens vergeleken we de gerangschikte pathway genenlijsten met die van willekeurig geselecteerde genen (supplementaire Figs. S1B en S2B). Elke pathway kreeg een Enrichment Score (ES), die de statistische significantie van de differentiële expressie meet. Om te bepalen of er een significante associatie met het ziektefenotype bestaat, werd een p-waarde voor de ES berekend door permutatie van de array-labels en werd de ES opnieuw berekend (supplementaire Figuur S1C en S2C). Om de FDR te schatten vergeleken we de ES van de experimenteel bepaalde pathway met die gevonden met willekeurig geselecteerde gen-subsets van dezelfde grootte (supplementaire figuur S1D en S2D). Op die manier wordt nagegaan hoe groot de kans is dat we een ES vinden die vergelijkbaar is met de echte ES indien de pathway eigenlijk geen verband houdt met de ziekte. Zowel de TGF-β (ES 0,3729) als de IL-4 (ES 0,2428) pathways waren significant opgehoogd met p-waarden en FDR’s <0,001. De IL-13 pathway (ES 0,2370) was ook verhoogd, met een lage FDR (0,0032), maar hoge p-waarde (p-waarde = 0,125). Dit suggereert dat, hoewel de IL-13 pathway aanwijzingen voor up-regulatie vertoonde, deze mogelijk niet verantwoordelijk is voor het onderscheid tussen EMS huid en gezonde controle huid.
Hoewel behandeling met prednison en mycofenolaat resulteerde in een bescheiden verbetering van proximale spierkracht en myalgie, samen met snelle oplossing van perifere bloed eosinofilie en matglasopacificaties gezien op CT-scans, gingen huidinduratie en neuropathie verder. Herhaalde NCS toonde verminderde of afwezige sensorische en motorische respons amplitudes, compatibel met een nieuwe lengte-afhankelijke axonale sensorimotorische polyneuropathie die de bovenste en onderste ledematen aantastte. Toevoeging van methotrexaat (20 mg per week gedurende 5 maanden) gevolgd door dagelijkse injecties met anakinra gedurende 3 maanden gaven geen verdere verbetering in myalgie, neuropathie, of huidinduratie.