Skip to main content
Log in

LDH-Isoenzyme im Muskel bei neuromuskulären Erkrankungen und bei Konduktorinnen der recessiv X-chromosomalen Muskeldystrophie (Duchenne)

Muscle LDH isoenzymes in neuromuscular diseases and in carriers of recessive X-linked muscular dystrophy (Duchenne)

  • Published:
Zeitschrift für Kinderheilkunde Aims and scope Submit manuscript

Abstract

This investigation includes 41 patients with neuromuscular diseases (15 recessive x-linked muscular dystrophy (MD) Duchenne, 1 recessive x-linked MD Becker-Kiener, 1 recessive x-linked scapulo-humero-distal type, 7 recessive autosomal MD, 3 congenital MD, 9 spinal muscular atrophy and 5 rare entities of neuromuscular diseases) and 26 carriers of Duchenne MD. Muscle specimens were taken from the quadriceps muscle. LDH isoenzymes were separated after homogenization by agar gel electrophoresis according to Wieme's method. The isoenzyme fractions were stained by a modified van der Helm technique. Histological examination (light microscopy) was done in all specimens. Most of the patients with MD Duchenne had marked changes in the LDH isoenzyme distribution with predominance of the hybrid fractions LDH-2, LDH-3 and LDH-4. LDH-5 was decreased or absent. There was no relation between the extent of the LDH changes and the clinical stage of disease or histological features. Similar abnormalities were observed in some patients with other types of MD but also in muscular atrophy. Neither the genetically definite carriers nor the possible carriers with elevated serum CPK and histological changes showed abnormalities in the LDH isoenzyme pattern. The problems of interpretation of a fetal-like LDH-pattern in neuromuscular diseases are discussed in respect to the interindividual variability of normal muscle LDH isoenzyme distribution.

Zusammenfassung

Die Untersuchungsserie umfaßt 41 Patienten mit neuromuskulären Erkrankungen (15 recessiv x-chromosomale Muskeldystrophie (MD) Duchenne, 1 recessiv x-chromosomale MD Becker-Kiener, 1 recessiv x-chromosomale scapulo-humero-distale MD, 7 recessiv autosomale MD, 3 kongenitale MD, 9 spinale Muskelatrophien, 5 seltenere neuromuskuläre Erkrankungen) und 26 Konduktorinnen der Muskeldystrophie Duchenne. Muskelbiopsien wurden aus dem M. quadriceps femoris entnommen. Nach Homogenisierung wurden die LDH-Isoenzyme mittels Agargelelektrophorese nach Wieme und Enzymfärbung nach van der Helm identifiziert. Alle Muskelproben wurden lichtmikroskopisch untersucht. Die meisten Patienten mit Duchenne-MD hatten deutliche Veränderungen der LDH-Isoenzyme mit Überwiegen der hybriden Isoenzymfraktionen LDH-2, LDH-3 und LDH-4. Die LDH-5 war vermindert oder fehlte. Es bestand jedoch keine Beziehung zwischen dem Ausmaß der LDH-Isoenzymveränderungen und dem klinischen Stadium oder der Schwere der histologischen Befunde. Ähnliche LDH-Isoenzymmuster wie bei der MD wurden auch bei der spinalen Muskelatrophie und anderen neuromuskulären Erkrankungen gefunden. Weder die genetisch sicheren noch die möglichen Konduktorinnen mit pathologischer Muskelhistologie und erhöhter Serum-CPK-Aktivität zeigten Abweichungen im LDH-Isoenzymmuster. Die Probleme der Interpretation embryonaler LDH-Isoenzymmuster bei neuromuskulären Erkrankungen werden diskutiert.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

Literatur

  1. Blanchaer, M. D., Van Wijhe, M.: Isozymes of lactic dehydrogenase in skeletal muscle. Amer. J. Physiol. 202, 827 (1962).

    Google Scholar 

  2. Brody, I. A.: The significance of lactate dehydrogenase isozymes in abnormal human skeletal muscle. Neurology (Minneap.) 14, 1091 (1964).

    Google Scholar 

  3. Brody, I. A., Engel, W. K.: Isozyme histochemistry: The display of selective lactate dehydrogenase isozymes in sections of skeletal muscle. J. Histochem. Cytochem. 12, 687 (1964).

    Google Scholar 

  4. Brody, I. A.: Effect of denervation on the lactate dehydrogenase isozymes of skeletal muscle. Nature (Lond.) 205, 196 (1965).

    Google Scholar 

  5. Cahn, R. D., Kaplan, N. O., Levine, L., Zwilling, E.: Nature and development of lactic dehydrogenase. Science 136, 962 (1962).

    Google Scholar 

  6. Clausen, J., Hustrulid, R.: The foetal development of lactate dehydrogenase isoenzymes, glucose-6-phosphate-dehydrogenase and 6-phospho-gluconate dehydrogenase from human striated muscle. Biochem. J. 111, 219 (1969).

    Google Scholar 

  7. Dawson, D. M., Goodfriend, T. L., Kaplan, N. O.: Lactic dehydrogenase: Function of the two types. Rates of synthesis of the two major forms can be correlated with metabolic differences. Science 143, 929 (1964).

    Google Scholar 

  8. Dawson, D. M., Kaplan, N. O.: Factors influencing the concentration of enzymes in various muscles. J. biol. Chem. 240, 3215 (1965).

    Google Scholar 

  9. Dreyfus, J. C., Demos, J., Schapira, F., Schapira, G.: La lacticodéshydrogenase musculaire chez le myopathe: persistance apparente du type foetal. C.R. Acad. Sci. (Paris) 254, 4384 (1962).

    Google Scholar 

  10. Emery, A. E. H.: The electrophoretic pattern of lactic dehydrogenase in carrieres and patients with Duchenne muscular dystrophy. Nature (Lond.) 201, 1044 (1964).

    Google Scholar 

  11. Emery, A. E. H.: Muscle histology in carriers of Duchenne muscular dystrophy. J. med. Genet. 2, 1 (1965).

    Google Scholar 

  12. Emery, A. E. H., Sherbourne, D. H., Pusch, A.: Electrophoretic pattern of muscle lactic dehydrogenase in various diseases. Arch. Neurol. (Chic.) 12, 251 (1965).

    Google Scholar 

  13. Emery, A. E. H.: The determination of lactate dehydrogenase isoenzymes in normal human muscle and other tissues. Biochem. J. 105, 599 (1967).

    Google Scholar 

  14. Emery, A. E. H.: Muscle lactate dehydrogenase isoenzymes in hereditary myopathies. J. neurol. Sci. 7, 137 (1968).

    Google Scholar 

  15. Fujisawa, H.: Changes in the isozyme patterns of lactate dehydrogenase (LDH) in the in vitro cultured muscle cells. Embryologia (Nagoya) 10, 256 (1969).

    Google Scholar 

  16. Kaplan, N. O., Cahn, R. D.: Lactic dehydrogenases and muscular dystrophy in the chicken. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 48, 2123 (1962).

    Google Scholar 

  17. Kar, N. C., Pearson, C. M.: Developmental changes and heterogeneity of lactic and malic dehydrogenases in human skeletal muscles and other organs. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.) 50, 995 (1963).

    Google Scholar 

  18. Kar, N. C., Pearson, C. M.: Electrophoretic patterns of several dehydrogenases and hydrolases in muscles in human myopathies. Amer. J. clin. Path. 47, 594 (1967).

    Google Scholar 

  19. Kleine, T. O.: Enzymmuster gesunder Skelett-, Herz- und glatter Muskulatur des Menschen sowie ihrer pathologischen Veränderungen mit besonderer Berücksichtigung der progressiven Muskeldystrophie (ERB). Clin. chim. Acta 25, 59 (1969).

    Google Scholar 

  20. Latner, A. L.: The dehydrogenase isoenzymes. Proc. Ass. clin. Biochem. 3, 120 (1964).

    Google Scholar 

  21. Latner, A. L., Skillen, A. W.: Lactate dehydrogenase isoenzymes in foetal and neonatal tissues. J. Embryol. exp. Morph. 12, 501 (1964).

    Google Scholar 

  22. Lauryssens, M. G., Lauryssens, M. J., Zondag, H. A.: Electrophoretic distribution pattern of lactate dehydrogenase in mouse and human muscular dystrophy. Clin. chim. Acta 9, 276 (1964).

    Google Scholar 

  23. Löwenthal, A., van Sande, M., Karcher, D.: Protéinogrammes et enzymogrammes des protéines musculaires en pathologie humaine. Clin. chim. Acta 9, 31 (1964).

    Google Scholar 

  24. Mannucci, P. M., Idéo, G., Cao, A., Macciotta, A.: Gli isoenzimi della latticodeidrogenasi (LDH) e della transaminasi glutaminico-ossalacetica (TGO) nel musculo fetale, adulto e di soggetti affetti da distrofia muscolare progressiva tipo Duchenne. Rass. med. sarda 68, 287 (1965).

    Google Scholar 

  25. Meijer, A. E. F. H., Bethlem, J., Wijngaarden, G. K. van: Diagnostic value of electrophoretical isoenzyme determination of L-lactate dehydrogenase in affected quadriceps muscle of patients with neuromuscular diseases. Clin. chim. Acta 33, 247 (1971).

    Google Scholar 

  26. Pearson, C. M., Kar, N. C., Peter, J. B., Munsat, Th. L.: Muscle lactate dehydrogenase patterns in two types of x-linked muscular dystrophy. Amer. J. Med. 39, 91 (1965).

    Google Scholar 

  27. Pearson, C. M., Kar, N. C.: Isoenzymes: General considerations and alterations in human and animal myopathies. Ann. N.Y. Acad. Sci. 138, 293 (1966).

    Google Scholar 

  28. Pfleiderer, G., Wachsmuth, E. D.: Alters- und funktionsabhängige Differenzierung der Lactatdehydrogenase menschlicher Organe. Biochem. Z. 334, 185 (1961).

    Google Scholar 

  29. Philip, J., Vesell, E. S.: Sequential alterations of lactic dehydrogenase isozymes during embryonic development and in tissue culture. Proc. Soc. exp. Biol. (N.Y.) 110, 582 (1962).

    Google Scholar 

  30. Rosalki, S.: Lactate dehydrogenase activity and isozymes of human skeletal muscle. Proc. Ass. clin. Biochem. 4, 200 (1967).

    Google Scholar 

  31. Rotthauwe, H. W., Kowalewski, S.: Klinische und biochemische Untersuchungen bei Myopathien. I. Serumenzyme bei progressiver Muskeldystrophie (Typ I, II, IIIa). Klin. Wschr. 43, 144 (1965a).

    Google Scholar 

  32. Rotthauwe, H. W., Kowalewski, S.: Klinische und biochemische Untersuchungen bei Myopathien. II. Die Bedeutung der Serum-Kreatin-Phosphokinase und der Serum-Aldolase für die Identifizierung von Heterozygoten der rezessiv x-chromosomalen Formen der progressiven Muskeldystrophie (Typ IIIa und b). Klin. Wschr. 43, 150 (1965b).

    Google Scholar 

  33. Rotthauwe, H. W., Kowalewski, S.: Klinische und biochemische Untersuchungen bei Myopathien. III. Rezessiv x-chromosomale Muskeldystrophie mit relativ gutartigem Verlauf. Klin. Wschr. 43, 158 (1965c).

    Google Scholar 

  34. Rotthauwe, H. W., Kowalewski, S.: Bestimmung der aktivierten Serum-Kreatin-Phosphokinase. Z. klin. Chem. 5, 254 (1967).

    Google Scholar 

  35. Rotthauwe, H. W., Mortier, W., Beyer, H.: Neuer Typ einer rezessiv x-chromosomal vererbten Muskeldystrophie: Scapulo-humero-distale Muskeldystrophie mit frühzeitigen Kontrakturen und Herzrhythmusstörungen. Humangenetik (im Druck).

  36. Takasu, T., Hughes, B. P.: Lactate dehydrogenase isozyme patterns in human skeletal muscle. Part I: Variation of isozyme pattern in the adult. Part II: Changes of isozyme pattern in ontogeny. J. Neurol. Neurosurg. Psychiat. 32, 175 (1969).

    Google Scholar 

  37. Thompson, R. A., Vignos, P. J.: Serum aldolase in muscle disease. Arch. intern. Med. 103, 551 (1959).

    Google Scholar 

  38. Vesell, E. S., Brody, I. A.: Biological applications of lactic dehydrogenas isozymes: certain methodological considerations. Ann. N.Y. Acad. Sci. 121, 544 (1964).

    Google Scholar 

  39. Wieme, R. J.: Application diagnostique de l'enzymo-électrophorèse des déhydrogenase de l'acide lactique. Clin. chim. Acta 4, 46 (1959).

    Google Scholar 

  40. Wieme, R. J., Sande, M. van, Karcher, D., Lowenthal, A., Helm, H. J. van der: A modified technique for direct staining with nitroblue tetrazolium of lactate dehydrogenase isoenzymes upon agargel electrophoresis. Clin. chim. Acta 7, 750 (1962).

    Google Scholar 

  41. Wieme, R. J., Herpol, J. E.: Origin of the lactate dehydrogenase isoenzyme pattern found in the serum of patients having primary muscular dystrophy. Nature (Lond.) 194, 287 (1962).

    Google Scholar 

  42. Wieme, R. J.: Agar Gel Electrophoresis. Amsterdam-London-New York: Elsevier Publ. Comp. 1965.

    Google Scholar 

  43. Wiesmann, U., Moser, H., Mumenthaler, M.: Ontogenese der Laktatdehydrogenase und der Kreatinkinase im foetalen menschlichen Muskelgewebe. Beziehungen zu Muskelkrankheiten. Pädiat. u. Pädol. 4, 114 (1968).

    Google Scholar 

  44. Wijhe, M. van, Blanchaer, M. C., George-Stubbs, S. St.: The distribution of lactate dehydrogenase isoenzymes in human skeletal muscle fibers. J. Histochem. Cytochem. 12, 608 (1964).

    Google Scholar 

  45. Wroblewski, F., Gregory, K. F.: Lactic dehydrogenase isozymes and their distribution in normal tissues and in disease states. Ann. N.Y. Acad. Sci. 94, 912 (1961).

    Google Scholar 

  46. Zondag, H. A.: Lactate dehydrogenase isozymes: lability at low temperature. Science 142, 965 (1963).

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Additional information

Technische Assistenz: H. Hammann, U. Beyer, L. Zipf.

Mit Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Kowalewski, S., Rotthauwe, HW. LDH-Isoenzyme im Muskel bei neuromuskulären Erkrankungen und bei Konduktorinnen der recessiv X-chromosomalen Muskeldystrophie (Duchenne). Z. Kinder-Heilk. 113, 55–70 (1972). https://doi.org/10.1007/BF00444890

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF00444890

Key words

Navigation