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Ophthalmoplegia externa progressiva

Eine klinische und morphologische Untersuchung

Ophthalmoplegia externa progressiva

A clinical and morphological study

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Zeitschrift für Neurologie Aims and scope Submit manuscript

Summary

1. This report deals with a patient deriving from a healthy family who developed progressive external ophthalmoplegia at the age of 10. Later he developed pigmentary degeneration at the retina, inner ear deafness, cerebellar ataxia, signs of upper motor neuron damage, impairment of intellectual function and weakness of facial muscles. At the age of 23, a pacemaker was implanted because of a complete AV-block.

2. A biopsy of the levator-palpebrae-muscle revealed increased amounts of collagen tissue. In the biceps-brachii-muscle, the histochemical investigation revealed scattered pathological fibers, all of type I, with increased lipid deposition.

3. An electron-microscopic investigation of the biceps muscle showed many lipid vacuoles subsarcolemmally and between the bundles of myofilaments. These muscle fibers also contained atypical mitochondria with paracristalline inclusions. These inclusions consist of subunits which have a basic pattern of 5 dense lines (50 Å in width). The distance between the lines is 30 Å.

4. These findings are compared with reports in the literature. The findings are interpreted as morphological manifestation of a mitochondrial metabolic defect.

Zusammenfassung

1. Der aus einer gesunden Familie stammende Patient entwickelte seit dem 10. Lebensjahr eine progressive äußere Augenmuskellähmung; später traten noch eine atypische Retinopathia pigmentosa sowie Innenohrschwerhörigkeit, cerebelläre Ataxie, Pyramidenbahnzeichen, Intelligenzverlust und Schwäche der Gesichtsmuskulatur auf. Wegen eines kompletten AV-Blocks wurde im Alter von 23 Jahren ein Herzschrittmacher implantiert.

2. Eine Augenmuskelbiopsie zeigte eine erhebliche Bindegewebsvermehrung. Im M. biceps brachii wurden bei der histochemischen Untersuchung vereinzelt pathologisch veränderte Fasern vom Typ I mit Lipideinlagerungen gefunden.

3. Bei der elektronenmikroskopischen Untersuchung wurden in den Muskelfasern des M. biceps zahlreiche Lipidvacuolen unter dem Sarkolemm und zwischen den Myofilamentenbündeln sowie Mitochondrien mit parakristallinen Einschlüssen beobachtet. Diese Einschlüsse bestehen aus Untereinheiten, deren Grundmuster im Schnittbild 5 dichte, 50 Å breite Profillinien im Abstand von je 30 Å zeigt.

4. Diese Befunde werden mit den aus der Literatur bekannten verglichen, sie werden als ein Hinweis auf das Vorliegen einer mitochondrialen Stoffwechselstörung interpretiert.

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Literatur

  1. Adoutte, A., Balmefrèzol, N., Beisson, J., Andrè, J.: The effects of erythromycin and chloramphenicol on the ultrastructure of mitochondria of sensitive and resistant strains of paramecium. J. Cell Biol. 54, 8–19 (1972)

    Google Scholar 

  2. Beckett, R. S., Netzsky, M. G.: Familial ocular myopathy and external ophthalmoplegia. Arch. Neurol. Psychiat. (Chic.) 69, 64–72 (1953)

    Google Scholar 

  3. Bodechtel, G.: Handbuch der Inneren Medizin, Bd. 5, II. Teil. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer 1953

    Google Scholar 

  4. Bradley, W. G., Jenkison, M., Park, D. C., Hudgson, P., Gardner-Medwin, D., Pennington, R. J. T., Walton, J. N.: A myopathy associated with lipid storage. J. neurol. Sci. 16, 137–154 (1972)

    Google Scholar 

  5. Brandt, D. E., Leeson, C. R.: Structural differences of fast and slow fibers in human extraocular muscles. Amer. J. Ophthal. 62, 478–487 (1966)

    Google Scholar 

  6. Bray, G. M., Kaarsoo, M. D., Ross, R. T.: Ocular myopathy with dysphagia. Neurology (Minneap.) 15, 678–684 (1965)

    Google Scholar 

  7. Castaigne, P., Laplane, L., Fardeau, M., Dordain, G., Autret, A., Hirt, L.: Myopathie avec anomalies mitochondriales localisées aux fibres de type I. Documents cliniques, histochimiques et ultrastructuraux concernant une forme atrophique diffuse à début oculaire. Rev. neurol. (Paris) 126, 81–96 (1972)

    Google Scholar 

  8. Chou, S. M.: “Megaconial” mitochondria observed in a case of chronic polymyositis. Acta neuropath. (Berl.) 12, 68–69 (1968)

    Google Scholar 

  9. Cogan, D. L.: Neurology of the visual system. Springfield (Ill.): Thomas 1966

    Google Scholar 

  10. D'Agostino, A. N., Ziter, F. A., Rallison, M. L., Pray, P. F.: Familial myopathy with abnormal muscle mitochondria. Arch. Neurol. 18, 388–401 (1968)

    Google Scholar 

  11. Daroff, R. B., Solitare, G. B., Pincus, J. H., Glaser, G. H.: Spongiform encephalopathy with chronic progressive external ophthalmoplegia. Neurology (Minneap.) 16, 161–169 (1966)

    Google Scholar 

  12. Drachman, D.: Ophthalmoplegia plus. Arch. Neurol. 18, 654–674 (1968)

    Google Scholar 

  13. Drachman, D., Murphy, S. R., Nigam, M. P., Wills, J. R.: “Myopathic” changes in chronically denervated muscle. Arch. Neurol. 16, 14–24 (1967)

    Google Scholar 

  14. Drachman, D., Wetzel, N., Wassermann, M., Naito, H.: Experimental denervation of ocular muscles. Arch. Neurol. 21, 170–183 (1969)

    Google Scholar 

  15. Dysek, J., Rona, G., Kahn, D. S.: Healing process in the marginal zone of an experimental myocardial infarct. Amer. J. Path. 62, 321–338 (1971)

    Google Scholar 

  16. Engel, W. K.: A critique of congenital myopathies and other disorders. In: Milhorat, A. T., Ed., Exploratory concepts in muscular dystrophy and related disorders, pp. 27–40. New York: Excerpta Medica Foundation 1967

    Google Scholar 

  17. Engel, W. K., Vick, N. A., Glueck, C. J., Levey, R. I.: A skeletal muscle disorder associated with intermittent symptoms and a possible defect of lipid metabolism. New Engl. J. Med. 282, 697–704 (1970)

    Google Scholar 

  18. Freund-Mölbert, E.: Feinstrukturelle Veränderungen bei der Muskeldystrophie. In: Die progressiv-dystrophischen Myopathien, Heyck, H., Laudahn, G., Eds., pp. 119–138. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1969

    Google Scholar 

  19. Fuchs, E.: Über isolierte doppelseitige Ptosis. Albrecht v. Graefes Arch. Ophthal. 36, 234–259 (1890)

    Google Scholar 

  20. Fukuhara, N., Takamori, M., Gutmann, K., Chou, S. M.: Eaton-Lambert-Syndrome. Ultrastructural study of the motor endplates. Arch. Neurol. 27, 67–78 (1972)

    Google Scholar 

  21. Gowers, W. R.: A manual of diseases of the nervous system, Bd. 1, S. 587. Philadelphia: Blackiston Comp. 1888

    Google Scholar 

  22. Graefe, A. v.: Notizen vermischten Inhalts. Albrecht v. Graefes Arch. Ophthal. 2, 299–343 (1856)

    Google Scholar 

  23. Hess, A.: The structure of vertebrate slow and twitch muscle fibers. Invest. Ophthal. 6, 217–228 (1967)

    Google Scholar 

  24. Huber, A., Wiesendanger, M.: Über die chronisch progressive oculäre Myopathie. Ophthalmologica (Basel) 144, 29–48 (1962)

    Google Scholar 

  25. Hudgson, P., Bradley, W. G., Jenkison, M.: Familial “mitochondrial” myopathy. A myopathy associated with disordered oxidative metabolism in muscle fibers. J. neurol. Sci. 16, 343–370 (1972)

    Google Scholar 

  26. Jager, B. V.: Occurence of retinal pigmentation, ophthalmoplegia, ataxia, deafness and heart block. Amer. J. Med. 29, 250–268 (1960)

    Google Scholar 

  27. Jedlovski, P.: Sulla oftalmoplegia ext. nucleare cronica progressiva. Riv. otoneuro-oftal. 20, 203 (1943)

    Google Scholar 

  28. Jerusalem, F., Ketelsen, U.-P.: Ultrastrukturelle mitochondriale Anomalien bei Myopathien und ihre diagnostische Bedeutung. Fortschr. Neurol. Psychiat. 39, 219–227 (1971)

    Google Scholar 

  29. Kearns, Th., Sayre, G.: Retinitis pigmentosa, external ophthalmoplegia and complete heart block. Arch. Ophthal. 60, 280–289 (1958)

    Google Scholar 

  30. Kiloh, L. G., Nevin, S.: Progressive dystrophy of the external ocular muscles. Brain 74, 115–143 (1951)

    Google Scholar 

  31. Langdon, H. M., Cadwalader, W. B.: Chronic-progressive ophthalmoplegia. Brain 51, 321–333 (1928)

    Google Scholar 

  32. Lapresle, J., Fardeau, M., Godet-Guillain, J.: Myopathie distale et congénitale, avec hypertrophie des mollets. Présence d'anomalies mitochondriales a la biopsie musculaire. J. neurol. Sci. 17, 87–102 (1972)

    Google Scholar 

  33. Magora, A., Zauberman, H.: Ocular myopathy. Arch. Neurol. 20, 1–8 (1969)

    Google Scholar 

  34. Marburg, O.: In: Bumke, O., u. Foerster, O., Handbuch der Neurologie, Bd. 16, S. 548–550. Berlin: Springer 1936

    Google Scholar 

  35. Möbius, P. J.: Zbl. Nervenheilk., S. 516 (1868)

  36. Olson, W., Engel, W. K., Walsh, G. O., Einaugler, R.: Oculocraniosomatic neuromuscular disease with “ragged-red” fibers. Arch. Neurol. 26, 193–211 (1972)

    Google Scholar 

  37. Papst, W., Esslen, E.: Die Bedeutung der Elektromyographie für die Analyse von Motilitätsstörungen der Augen. Bibl. ophthal. (Basel), Fasc. 57. Basel: Karger 1961

    Google Scholar 

  38. Papst, W., Esslen, E., Mertens, H. G.: Die okuläre Muskeldystrophie. Klin. Mbl. Augenheilk. 132, 691–707 (1958)

    Google Scholar 

  39. Papst, W., Rossmann, H.: Die Ptosis des Oberlides. Fortschr. Augenheilk. 17, 1–41 (1966)

    Google Scholar 

  40. Rosenberg, R., Schotland, D., Lovelace, R., Rowland, L.: Progressive ophthalmoplegia. Arch. Neurol. 19, 362–376 (1968)

    Google Scholar 

  41. Sandifer, P. H.: Chronic progressive ophthalmoplegia of myopathic origin. J. Neurol. Neurosurg. Psychiat. 9, 81–83 (1946)

    Google Scholar 

  42. Schwarz, G. A., Liu, C. N.: Chronic progressive external ophthalmoplegia. A clinical and neuropathological report. Arch. Neurol. Psychiat. (Chic.) 63, 217–225 (1960)

    Google Scholar 

  43. Shy, G. M., Gonatas, N. K., Perez, M.: Two childhood myopathies with abnormal mitochondria. I. Megaconial myopathy. II. Pleoconial myopathy. Brain 89, 133–158 (1966)

    Google Scholar 

  44. Shy, G. M., Silberberg, D. H., Appel, S. H., Mishkin, M. M., Godfrey, E. H.: A generalized disorder of the nervous system, skeletal muscle and heart resembling Refsum's disease and Hurler's syndrom. Amer. J. Med. 42, 163–178 (1967)

    Google Scholar 

  45. Sluga, E., Monneron, A.: Über die Feinstruktur und Topochemie von Riesenmitochondrien und deren Einlagerungen bei Myopathien. Virchows Arch. Abt. A, path. Anat. 350, 250–260 (1970)

    Google Scholar 

  46. Stephens, J., Hoover, M. L., Denst, J.: On familial ataxia, neural amyotrophy and their association with external ophthalmoplegia. Brain 81, 556–566 (1958)

    Google Scholar 

  47. Stojanow, W., Janisch, W.: Die okuläre Muskeldystrophie. Psychiat. Neurol. med. Psychol. (Lpz.) 14, 130–134 (1962)

    Google Scholar 

  48. Teasdall, R. T., Sears, M. L.: Ocular myopathy. Arch. Neurol. 2, 281–292 (1960)

    Google Scholar 

  49. Victor, M., Hayes, R., Adams, R. D.: Oculopharyngeal muscular dystrophy. New Engl. J. Med. 267, 1267–1272 (1962)

    Google Scholar 

  50. Walsh, F. B., Hoyt, W. F.: Clinical neuroophthalmology. II. Baltimore: Williams and Wilkins 1969

    Google Scholar 

  51. Willbrand, H., Saenger, A.: Handbuch der Neurologie des Auges, Bd. I. Wiesbaden: Bergmann 1900

    Google Scholar 

  52. Wills, E. J.: Crystalline structures in the mitochondria of normal human liver parenchymal cells. J. Cell Biol. 24, 511–514 (1965)

    Google Scholar 

  53. Woods, B. T., Schaumburg, H. H.: Nigro-spino-dentatal degeneration with nuclear ophthalmoplegia. J. neurol. Sci. 17, 149–166 (1972)

    Google Scholar 

  54. Zintz, R.: Dystrophische Veränderungen in äußeren Augenmuskeln und Schultermuskeln bei der sog. progressiven Graefe'schen Ophthalmoplegie. In: Progressive Muskeldystrophie, Myotonie, Myopathie, Kuhn, E., Ed., pp. 109–114. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1966

    Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Neurologische Klinik der Technischen Universität München Institut für Histologie und experimentelle Biologie der Universität München und II. Medizinische Klinik der Universität München, Germany

    K. L. Birnberger, A. Weindl, A. Struppler, I. Schinko & D. Pongratz

Authors
  1. K. L. Birnberger
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  2. A. Weindl
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  3. A. Struppler
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  4. I. Schinko
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  5. D. Pongratz
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Mit dankenswerter Unterstützung durch die DFG und den Sonderforschungsbereich 51 (3/Wet.) und die Friedrich Baur-Stiftung München.

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Birnberger, K.L., Weindl, A., Struppler, A. et al. Ophthalmoplegia externa progressiva. Z. Neurol. 205, 323–340 (1973). https://doi.org/10.1007/BF00316025

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