Homozygot ererbter Alpha₁-Antitrypsinmangel mit Lungenemphysem, Cor pulmonale und Gicht

Summary

A 33-year old male with severe chronic obstructive lung disease, alveolar hypoventilation and cor pulmonale which resulted twice in right heart failure, was under clinical observation for 2 years.

A 44-year old male, unrelated to the first one, was suffering from a milder form of chronic obstructive lung disease with pulmonary emphysema. The alpha₁-antitrypsin concentration measured by the radial-immuno diffusion test, as well as by trypsin inhibitory capacity, was about 10% of normal in both patients.

According to the work of Eriksson (1965) this would indicate a severe homozygous alpha₁-antitrypsin deficiency (allelotype ZZ). In the absence of protection with alpha₁-antitrypsin the development of emphysema by leukocoid and bacterial proteases would seem probable. Exogenous factors, such as cigarette smoke, air pollution or severe exertion may also be causal.

The severe course of the disease in the fourth decade shows the importance of early diagnosis and prophylaxis. The serum levels of alpha₁-antitrypsin of two female siblings of the former patient, as well as that of the mother of the older one are typical for the heterozygous type of this disease. Our observations support previous experimental findings that the absence of trypsin inhibitory capacity favours the autodigestion by hyperactive bacterial and leukocoid proteases within the respiratory system. Both patients with severe alpha₁-antitrypsin deficiency had a constant hyperuricaemia of 9.5 and 12 mg-% respectively, and the older one suffered from gouty arthritis for two years.

There is no apparent relationship between alpha₁-antitrypsin deficiency and hyperuricaemia. At the moment there is no biochemical support to explain an increased cytolytic effect when protection against proteases by alpha₁-antitrypsin deficiency is reduced or absent. By studying patients with alpha₁-antitrypsin deficiency new biochemical techniques have been introduced to investigate the pathogenesis and therapy of chronic obstructive lung disease.

Zusammenfassung

Ein 33jähriger Patient mit schwerer obstruktiver Bronchopneumopathie, alveolarer Hypoventilation und Cor pulmonale, das zweimal dekompensiert war, konnte 2 Jahre beobachtet werden. Bei diesem und einem 44jährigen, mit ersterem nicht verwandten Kranken, der eine mittelschwere obstruktive Bronchopneumopathie aufweist, fanden sich sowohl immunologisch als auch im Trypsin-Hemmtest verifizierte Alpha₁-Antitrypsin-Konzentrationen von etwa 10% der Normal-Seren. Nach Eriksson liegt somit ein schwerer, homozygot vererbter Alpha₁-Antitrypsin-Mangel vor (Alleltyp ZZ). Durch Wegfall der Schutzwirkung von Alpha₁-Antitrypsin auf die Aktivität leukocytärer und bakterieller Proteasen wird wahrscheinlich die Entwicklung eines Lungenemphysems begünstigt. Exogene Faktoren wie inhalative Noxen, insbesondere ein Tabak-Abusus, oder starke körperliche Anstrengungen spielen vermutlich auch eine ursächliche Rolle. Der schwere Verlauf mit Cor pulmonale bei dem Patienten im 4. Lebensjahrzehnt unterstreicht die Bedeutung frühzeitiger diagnostischer und prophylaktischer Maßnahmen. Die Seren von zwei weiblichen Verwandten 1. Grades des erstgenannten Kranken und der Mutter des Älteren enthalten Konzentrationen von Alpha₁-Antitrypsin, wie sie als charakteristisch für heterozygote Merkmalsträger beschrieben sind. Unsere Beobachtungen stützen die aufgrund experimenteller Untersuchungen gewonnene Ansicht, daß hyperaktive Proteasen bakteriellen oder leukocytären Ursprungs im Respirationstrakt zu einer Organschädigung nach Art einer Autodigestion führen können. Die beiden Personen mit schwerem Alpha₁-Antitrypsinmangel besaßen konstant Harnsäurespiegel im Serum zwischen 9,5 und 12 mg-%. Der ältere leidet an klinisch typischen Gichtanfällen. Eine logische Verknüpfung zwischen dem beobachteten Alpha₁-Antitrypsinmangel und der Hyperuricämie gelingt noch nicht, da für den Analogie-Schluß, daß durch den Verlust einer erweiterten, auch auf Nucleasen gerichteten Schutzfunktion des Proteasen-Inhibitors verstärkt Cytolysen einträten, experimentelle Ergebnisse fehlen. Das Studium von Patienten mit Alpha₁-Antitrypsinmangel rückt neue, biochemische Ausgangspunkte für die Erforschung von Pathogenese und Therapie der häufigen chronischenBronchopneumopathien in den Vordergrund.