Innervation of sweat glands in patients with parkinson‘s disease

Die Forschung auf dem Gebiet der Parkinson-Erkrankung erlebt einen großen Wandel. Eindeutig ist mittlerweile, dass es zu kurz gefasst wäre diese Erkrankung auf die motorischen Symptome zu beschränken. In den letzten Jahren wurde durch intensive Forschung bewiesen, dass der idiopathische M. Parkinson eine multisystemische Erkrankung ist, welche verschiedene Teile des Nervensystems betreffen kann. Um die zugrundeliegende Pathophysiologie und die Beteiligung des autonomen Nervensystems bei M. Parkinson näher zu untersuchen, wurden für diese Studie 30 Patienten mit idiopathischem M. Parkinson, 19 Patienten mit atypischem Parkinsonsyndrom und 30 gesunde Probanden am Universitätsklinikum Würzburg und an der Paracelsus-Elena-Klinik Kassel rekrutiert. Um Beeinträchtigungen von groß-und kleinkalibrigen Nervenfasern einschätzen zu können, wurden eine Neurografie des N. suralis sowie eine quantitativ sensorische Testung durchgeführt. Zur Bewertung einer möglichen toxischen Komponente von Levodopa gegenüber einer direkten Schädigung peripherer Nerven durch p-α-Synuclein wurden am Vitamin B12 Stoffwechsel beteiligte Proteine im Blut bestimmt. Alle Patienten und Probanden erhielten Hautbiopsien an Unterschenkel, Oberschenkel, Rücken und Finger, um anschließend eine immunhistochemische Aufarbeitung der Präparate durchführen zu können. Einerseits wurde die Beteiligung somatosensibler Nervenfasern mithilfe der Auszählung intraepidermaler Nervenfasern (PGP 9.5) bewertet. Andererseits wurden die Schweißdrüsen auf Pathologien der sympathischen Nervenfasern (VIP, TH, SP, CGRP) und der sudomotorischen Synapsen (SNCA, Synaptophysin, SNAP 25) untersucht. Weiterhin wurde versucht p-α-Synuclein, als Biomarker der Parkinson-Erkrankung, in der Haut nachzuweisen. Positive Ergebnisse konnten hinsichtlich pathologischer Prozesse an den Synapsen erzielt werden. Es zeigte sich sowohl eine Reduktion von nativem α-Synuclein (Unterschenkel, p=0,009 und Rücken, p=0,013), Synaptophysin (Unterschenkel, p=0,007) als auch SNAP 25 (Unterschenkel, p=0,023) an den untersuchten Schweißdrüsen der Patientengruppe. Bei der Untersuchung von SNAP 25 zeigte sich des Weiteren eine negative Korrelation zwischen der SNAP 25 Dichte im Unterschenkel und p-α-Synuclein (p=0,007). Bei der Suche nach p-α-Synuclein wurden beinahe 72% der Parkinson-Patienten positiv getestet, wohingegen keiner der gesunden Probanden p-α-Synuclein in der Haut zeigte. Weiterhin konnte bei 75% der positiv getesteten Patienten mit Multisystematrophie p-α-Synuclein an somatosensiblen Nervenfasern des subepidermalen Plexus nachgewiesen werden, wohingegen es bei den M. Parkinson Patienten nur 13% waren. Die Ergebnisse der zugrundeliegenden Arbeit zeigen, dass die Hautbiopsie als frühdiagnostisches Mittel und in der Differentialdiagnose ein hohes Potenzial hat. Die Erforschung von Pathologien an Synapsen wird in der Zukunft an großer Bedeutung gewinnen und scheint ein wichtiger Ansatz, um die Pathophysiologie des M. Parkinson genauer zu verstehen. Die Hautbiopsie könnte dabei von Vorteil sein, da sich Pathologien in vivo untersuchen lassen und man nicht auf Ergebnisse von Autopsien angewiesen ist.During the last years it was proved by intensive research that idiopathic parkinson’s disease is multisystemic and can concern different parts of the nervous system. To examine the pathophysiology and the participation of the autonomic nervous system, we recruited 30 patients with idiopathic parkinson’s disease, 19 patients with atypical parkinsonian syndromes and 30 healthy controls from the university medical centre of Würzburg and from the Paracelsus Elena clinic of Kassel for this study. All patients got a neurography of the sural nerve as well as a Quantitative Sensory Testing to estimate involvement of large and small nerve fibres. Proteins, involved in vitamin B12 metabolism, were tested for the assessment of a possible toxic component of Levodopa dosage compared with a direct damage of peripheral nerves by p- α-synuclein. For immunhistochemical analysis all patients and healthy controls received skin biopsies from distal leg, thigh, back and finger. On the one hand the participation of somatosensory nerve fibres was valued with the help of counting up of intraepidermal nerve fibres (PGP 9.5). On the other hand, sweat glands were examined for pathologies of the sympathetic nerve fibres (VIP, TH, SP, CGRP) and the sudomotoric synapses (SNCA, Synaptophysin, SNAP 25). Furthermore we tried to prove that p-α-synuclein could be a biomarker in the skin of patients with idiopathic parkinson’s disease. Positive results could be achieved concerning pathological processes at the synapses. We showed a reduction of native α-synuclein (distal leg, p=0,009 and back, p=0,013), Synaptophysin (distal leg, p=0,007) as well as SNAP 25 (distal leg, p=0,023) in the examined sweat glands of the patient's group. Concerning p-α-synuclein, nearly 72% of patients with parkinson's disease were tested positively, while none of the healthy controls showed deposits. Furthermore we could prove that 75% of the positively tested patients with multiple system atrophy showed p-α-synuclein in somatosensory nerve fibres of subepidermal plexus, while there were only 13% patients with idiopathic parkinson's disease, who showed deposits at this site. The results of this work reveal that skin biopsies have a high potential as early-diagnostic instrument. The investigation of pathologies at synapses will win in great importance and will be necessary to understand the pathophysiology of parkinson's disease. Skin biopsies could be an advantage, because we can examine pathologies in vivo and we don't rely on results of autopsies