Duchenne spierdystrofie

Duchenne spierdystrofie is een genetische ziekte die wordt gekenmerkt door een snelle en ernstige degeneratie van het spierweefsel. De levensverwachting van patiënten bedraagt niet meer dan 30 jaar.

Geschreven en geverifieerd door el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador.

Laatste update: 27 maart, 2023

Duchenne spierdystrofie of DMD – voor de vertaling in het Engels ‘Duchenne Muscular dystrophy ‘ – is een erfelijke ziekte met een recessief overervingspatroon. Over het algemeen wordt deze pathologie gekenmerkt door snelle en progressieve spierzwakte die leidt tot de voortijdige dood van de patiënt.

Volgens epidemiologische studies (Engelse link) komt deze ernstige aandoening voor bij 7,1 mannen en 2,8 vrouwen per 100.000 inwoners. Hoe laag dit cijfer ook mag lijken, de wereldwijde prevalentie geeft aan dat het de meest voorkomende en ernstige neuromusculaire ziekte is die zich tijdens de kindertijd kan voordoen.

Om deze reden is het essentieel om de kenmerken en eigenaardigheden van spierdystrofie van Duchenne te kennen. Vandaag presenteren we alles wat je erover moet weten, gebaseerd op medische literatuur en wetenschappelijke studies. Mis de volgende paragrafen dus niet.

Wat is Duchenne spierdystrofie?

Zoals we al zeiden, is DMD een erfelijke ziekte die gekenmerkt wordt door progressieve spierdeficiëntie die zeer snel erger wordt. Volgens medische bronnen (Engelse link) is de directe oorzaak van deze gebeurtenis een degeneratie van gladde, skelet- en hartspieren. Laten we eens kijken waarom.

De rol van dystrofine

Dystrofine is een eiwit in het cytoskelet waarvan de functie is om schade aan het membraan van spiercellen – sarcolemma genaamd – tijdens het proces van spiercontractie te voorkomen. Hier is een reeks feiten over dystrofine die ons zullen helpen de pathologie te begrijpen:

1. Het is een structureel spiereiwit dat wordt gecodeerd door het DMD-gen. Het is het grootste eiwit dat in het menselijk genoom is gecodeerd.
2. Het werkt als een schokdemper op weefselniveau.
3. Het bindt zich aan het spiermembraan en helpt de structuur en organisatie van de cellen waaruit het bestaat te behouden.
4. Zonder dystrofine lijden spieren progressieve schade tot weefseldood.

Gespecialiseerde portalen, zoals het Duchenne Parent Project Spain (Spaanse link), gaan wat dieper in op dit onderwerp. Volgens hun factsheets is schade aan spiercelmembranen een groter probleem, omdat stoffen abnormaal in en uit deze structuren stromen.

Zo kan het binnendringen van calciumionen in spiercellen en -vezels — voornamelijk verantwoordelijk voor samentrekking — bij afwezigheid van dystrofine leiden tot het vrijkomen van schadelijke enzymen en verbindingen die weefselschade veroorzaken.

Het effect van gebrek aan dystrofine

Overmatige invoer van calciumionen veroorzaakt membraanbreuk, waardoor meer extracellulair calcium de cel kan binnendringen langs de gradiënt. Deze trapsgewijze reactie zal naar verwachting de spierafbraak verder bevorderen.

Uiteindelijk worden de vernietigde spiercellen vervangen door fibreus bindweefsel en vetweefsel, waardoor de motorische functie van de patiënt verloren gaat. Deze ruimtes beperken het proces van spiercontractie, wat leidt tot stijfheid en verminderde spierfunctionaliteit. Bij afwezigheid van dystrofine wordt het aantal spiercellen verminderd en de resterende spiercellen verliezen hun capaciteit.

Oorzaken van DMD

Zoals we al zeiden, is het een recessieve genetische aandoening. Een allel dat alleen wordt uitgedrukt met een ander paar dat er gelijk aan is, wordt als recessief beschouwd. Laten we een voorbeeld geven:

• Het R-allel codeert voor bruine oogkleur en is dominant van karakter.
• Het r-allel codeert voor blauwe oogkleur en is recessief.

We moeten in gedachten houden dat een allel elk van de alternatieve vormen van een gen is en dat – in typische genetica – het individu er twee erft voor elk gen; een van de vader en een van de moeder. Dus de mogelijke combinaties in dit voorbeeld zijn RR, Rr en rr.

Volgens de bovengenoemde definitie zouden blauwe ogen alleen tot uiting komen in het rr- genotype, aangezien in de rest van de gevallen het bruine allel de werking van blauw zou maskeren, aangezien het dominant is. Met dit fictieve voorbeeld kunnen we iets begrijpen over de overerving van Duchenne spierdystrofie.

Duchenne spierdystrofie is een genetische ziekte

In dit geval hebben we te maken met een recessieve pathologie gekoppeld aan het X-chromosoom. Het gen dat codeert voor dystrofine bevindt zich op de korte arm van het X-chromosoom, meer bepaald op de Xp21-locus. Het is een groot gen, met meer dan 2,5 miljoen basisparen en 79 coderende gebieden.

Twee derde van de gevallen van DMD is geassocieerd met duplicatie of deletie van bepaalde segmenten binnen dit gen, terwijl het resterende percentage te wijten is aan puntmutaties die te klein zijn om te worden gedetecteerd. Dit heeft natuurlijk een negatief effect op het DNA-transcriptieproces.

Zonder al te veel in detail te treden: onder normale omstandigheden leest de RNA-boodschapper het DNA en de genen van de cel en brengt de informatie over naar de ribosomen, waar het in het genoom gecodeerde eiwit wordt gesynthetiseerd. Bij deze aandoening is het leeskader dat codeert voor dystrofine gewijzigd, waardoor de synthese ervan onmogelijk wordt.

Volgens professionele genetische databases (Engelse link) zijn de statistieken van de oorzaken van de pathologie als volgt verdeeld:

• 60-70% van de patiënten vertoont deleties (Spaanse link) in het DMD-gen. Dit betekent dat bepaalde delen van het coderende genetische materiaal zijn verwijderd als gevolg van een mutatie.
• 10% van de patiënten vertoont duplicaties, dat wil zeggen herhalingen van genetische informatie binnen het DMD-gen.
• De overige 20% van de gevallen is te wijten aan kleine fouten.

Vanwege genetische patronen van overerving hebben mannen veel meer kans om DMD te ontwikkelen dan vrouwen.

Symptomen van Duchenne spierdystrofie

Nu we de oorzaken van de ziekte hebben opgehelderd, is de volgende stap het beschrijven van de symptomen van Duchenne spierdystrofie. Volgens de National Library of Medicine van de Verenigde Staten (Engelse link) verschijnen deze eerste tekenen voordat de patiënt zes jaar oud is en kunnen ze zelfs tijdens de lactatieperiode verschijnen.

Onder de symptomen van de pathologie vinden we het volgende:

• Vermoeidheid.
• Leerproblemen en verstandelijke beperking.
• Spierzwakte: bij rennen en springen, veelvuldig vallen, moeite met opstaan vanuit een bepaalde positie en verergering van ademhalingsproblemen.
• Progressieve moeite met lopen: dit begint rond de leeftijd van 12 jaar en de bijbehorende hartziekte begint zich te manifesteren rond de leeftijd van 20 jaar.

Over het algemeen kan de diagnose worden uitgesteld tot de leeftijd van 3-5 jaar vanwege het ontbreken van onderscheidbare tekenen, maar op 12-jarige leeftijd heeft het kind meestal een rolstoel nodig om zich te verplaatsen. Helaas is de gemiddelde levensverwachting van patiënten 30 jaar.

Diagnose

Voor de diagnose van deze pathologie is een volledig onderzoek van het zenuwstelsel, de longen, het hart en de spieren vereist. Enkele tests die moeten worden uitgevoerd zijn:

• Elektromyografie: grafische opnametechniek van de elektrische activiteit die door de spieren wordt gepresenteerd.
• DNA-testen: maken detectie van de specifieke mutatie mogelijk in de meeste gevallen van DMD.
• Spierbiopsie: een klein stukje spierweefsel kan worden verkregen om te zoeken naar het eiwit dystrofine. Als het afwezig is, is de diagnose duidelijk.

Een patiënt met Duchenne spierdystrofie vertoont spierafbraak, contracturen, misvormingen, hartafwijkingen en ademhalingsstoornissen. Al deze symptomen kunnen er voor de professional ook op duiden dat het algemene beeld wordt veroorzaakt door DMD.

Behandeling van Duchenne spierdystrofie

Tot 2017 werd alleen palliatieve behandeling voorgesteld om de spierdystrofie van Duchenne aan te pakken. Dat wil zeggen, de patiënt het best mogelijke bestaan bieden totdat de ziekte zijn dood veroorzaakte.

Dit kan geassisteerde beademing zijn om het kind te helpen ademen, medicijnen om de hartactiviteit te stabiliseren, orthesen en enkele specifieke operaties om volledig verlies van mobiliteit te voorkomen. Helaas is het nog steeds een aandoening waarbij de dood slechts een kwestie van tijd is.

Deze maatregelen kunnen ook worden aangevuld met steroïden (Engelse link), eiwitten en vitamines; stoffen die aan de patiënt worden toegediend om de snelle spierdystrofie die kenmerkend is voor de ziekte te vertragen. De effecten van deze therapieën zijn niet helemaal effectief.

Toch wordt de laatste tijd gentherapie (Engelse link) gebruikt om patiënten met DMD te behandelen. Deze ziekte is al genezen bij muizen, honden en katten en bevindt zich in de experimentele fase bij mensen. Natuurlijk is de toekomst van deze behandeling veelbelovend.

Hoop voor de toekomst bij Duchenne spierdystrofie

Zoals we in deze regels hebben kunnen zien, is de ziekte van Duchenne een snel voortschrijdende, agressieve genetische aandoening met een zeer lage overlevingskans. Bijna alle patiënten sterven vóór de leeftijd van 30 jaar. Spierdystrofie vordert en de patiënt sterft meestal aan cardiale of respiratoire complicaties.

Ondanks de hier gepresenteerde gegevens is er een sprankje hoop, aangezien gentherapie onder experimentele omstandigheden veelbelovende resultaten laat zien. Laten we hopen dat het slechts een kwestie van tijd is.