Background: Autoantibodies against the paranodal protein contactin-1 have recently been described in patients with severe acute-onset autoimmune neuropathies and mainly belong to the IgG4 subclass that does not activate complement. IgG3 anti-contactin-1 autoantibodies are rare, but have been detected during the acute onset of disease in some cases. There is evidence that anti-contactin-1 prevents adhesive interaction, and chronic exposure to anti-contactin-1 IgG4 leads to structural changes at the nodes accompanied by neuropathic symptoms. However, the pathomechanism of acute onset of disease and the pathogenic role of IgG3 anti-contactin-1 is largely unknown. Methods: In the present study, we aimed to model acute autoantibody exposure by intraneural injection of IgG of patients with anti-contacin-1 autoantibodies to Lewis rats. Patient IgG obtained during acute onset of disease (IgG3 predominant) and IgG from the chronic phase of disease (IgG4 predominant) were studied in comparison. Results: Conduction blocks were measured in rats injected with the “acute” IgG more often than after injection of “chronic” IgG (83.3% versus 35%) and proved to be reversible within a week after injection. Impaired nerve conduction was accompanied by motor deficits in rats after injection of the “acute” IgG but only minor structural changes of the nodes. Paranodal complement deposition was detected after injection of the “acute IgG”. We did not detect any inflammatory infiltrates, arguing against an inflammatory cascade as cause of damage to the nerve. We also did not observe dispersion of paranodal proteins or sodium channels to the juxtaparanodes as seen in patients after chronic exposure to anti-contactin-1. Conclusions: Our data suggest that anti-contactin-1 IgG3 induces an acute conduction block that is most probably mediated by autoantibody binding and subsequent complement deposition and may account for acute onset of disease in these patients. This supports the notion of anti-contactin-1-associated neuropathy as a paranodopathy with the nodes of Ranvier as the site of pathogenesis.

Background and Objectives Nodo-paranodopathies are peripheral neuropathies with dysfunction of the node of Ranvier. Affected patients who are seropositive for antibodies against adhesion molecules like contactin-1 and neurofascin show distinct clinical features and a disruption of the paranodal complex. An axoglial dysjunction is also a characteristic finding of diabetic neuropathy. Here, we aim to investigate a possible association of antibody-mediated nodo-paranodopathy and diabetes mellitus (DM). Methods We retrospectively analyzed clinical data of 227 patients with chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy and Guillain-Barré syndrome from multiple centers in Germany who had undergone diagnostic testing for antiparanodal antibodies targeting neurofascin-155, pan-neurofascin, contactin-1–associated protein 1, and contactin-1. To study possible direct pathogenic effects of antiparanodal antibodies, we performed immunofluorescence binding assays on human pancreatic tissue sections. Results The frequency of DM was 33.3% in seropositive patients and thus higher compared with seronegative patients (14.1%, OR = 3.04, 95% CI = 1.31–6.80). The relative risk of DM in seropositive patients was 3.4-fold higher compared with the general German population. Seropositive patients with DM most frequently harbored anti–contactin-1 antibodies and had higher antibody titers than seropositive patients without DM. The diagnosis of DM preceded the onset of neuropathy in seropositive patients. No immunoreactivity of antiparanodal antibodies against pancreatic tissue was detected. Discussion We report an association of nodo-paranodopathy and DM. Our results suggest that DM may be a potential risk factor for predisposing to developing nodo-paranodopathy and argue against DM being induced by the autoantibodies. Our findings set the basis for further research investigating underlying immunopathogenetic connections.

Kürzlich wurden bei immunvermittelten Neuropathien Autoantikörper gegen Proteine des paranodalen axoglialen Komplexes beschrieben. Deren Charakteristika, Prävalenzen, pathophysiologische Relevanz sowie Bedeutung für Diagnostik und Therapie sind jedoch noch nicht abschließend erforscht. In dieser Studie wurden daher Seren und Plasmapheresematerial (PE-Material) von 150 Patienten mit inflammatorischen Neuropathien, nämlich 105 mit chronisch inflammatorischer demyelinisierender Polyneuropathie (CIDP), 21 mit Guillain- Barré-Syndrom (GBS) und 24 mit multifokaler motorischer Neuropathie (MMN), welche etablierte diagnostische Kriterien der jeweiligen Krankheit erfüllen, sowie 74 Kontrollen mittels immunhistochemischen Färbungen an murinen Zupfnervenpräparaten und/oder ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) auf Autoantikörper gegen die paranodalen Proteine Caspr, Contactin-1 und Neurofascin- 155 untersucht. Bei positivem Ergebnis wurde deren Spezifität mittels immunhistochemischen Färbungen an transfizierten HEK (Human embryonic kidney)- 293-Zellen und Präinkubationsversuchen bestätigt. Es wurden die IgG-Subklassen und die Antikörpertiter bestimmt und das Komplementbindungsverhalten unter Zugabe von intravenösen Immunglobulinen (IVIG) mit zellbasierten und ELISA-basierten Methoden analysiert. Klinische Merkmale und das Therapieansprechen Antikörper-positiver Patienten wurden ermittelt und mit den experimentellen Ergebnissen in Zusammenhang gesetzt. IgG-Autoantikörper gegen Contactin-1 konnten bei vier Patienten mit CIDP nachgewiesen werden, IgG-Autoantikörper gegen Caspr bei einem Patienten mit CIDP und einer Patientin mit GBS. Es konnten keine weiteren Autoantikörper bei CIDP-Patienten, GBS-Patienten, MMN-Patienten oder bei den Kontrollen detektiert werden. Die Prävalenz von Autoantikörpern gegen axogliale paranodale Proteine liegt somit in dieser Studie bei jeweils 4,76% bei CIDP und GBS und 0% bei MMN. Die Antikörper gehörten bei Patienten in der akuten Erkrankungsphase (zwei der CIDP-Patienten mit Anti-Contactin-1-Autoantikörpern und eine GBS-Patientin mit Anti-Caspr-Autoantikörpern) hauptsächlich den Subklassen IgG1 und IgG3 an, bei Patienten in der chronischen Phase (zwei der CIDP-Patienten mit Anti-Contactin-1-Autoantikörpern, ein CIDP-Patient mit Anti-Caspr-Autoantikörpern) überwog die Subklasse IgG4. Experimentell kam es zur Komplementbindung und -aktivierung abhängig vom Gehalt der Subklassen IgG1-3, nicht aber IgG4; diese konnte durch die Zugabe von IVIG dosisabhängig gemindert werden. Alle Autoantikörper-positiven CIDP-Patienten zeigten einen GBS-artigen Beginn mit einer schweren motorischen Beteiligung. Anti-Contactin-1-positive Patienten kennzeichnete klinisch zusätzlich das Vorkommen einer Ataxie und eines Tremors, Anti-Caspr-positive Patienten das Vorkommen starker neuropathischer Schmerzen. Elektrophysiologisch standen neben Hinweisen auf eine Leitungsstörung Zeichen einer axonalen Schädigung im Vordergrund. Als histopathologisches Korrelat lagen eine nodale Architekturstörung und ein Axonverlust vor. Die Patienten zeigten nur in der Anfangsphase der Erkrankung ein Ansprechen auf IVIG. Bei drei CIDP-Patienten mit IgG4-Autoantikörpern (zwei Patienten mit Anti-Contactin-1-Antikörpern und ein Patient mit Anti-Caspr-Antikörpern) wurde eine Therapie mit Rituximab durchgeführt. Diese führte zu einer Titerreduktion und zur zeitgleichen klinischen und elektrophysiologischen Befundbesserung bei zwei Patienten. Die in dieser Arbeit angewandten Screeningmethoden führten zum erfolgreichen Nachweis von Autoantikörpern gegen paranodale axogliale Proteine. Die Patienten mit positivem Autoantikörpernachweis definieren eine kleine Untergruppe mit ähnlichen klinischen Merkmalen im Kollektiv der Patienten mit inflammatorischen Polyneuropathien. Histopathologische Merkmale sowie das Therapieansprechen auf antikörperdepletierende Therapie sprechen in Kombination mit den Ergebnissen weiterer Studien zu paranodalen Autoantikörpern für eine pathogenetische Relevanz der Autoantikörper. Mit einem charakteristischen, am Schnürring ansetzenden Pathomechanismus könnten Neuropathien mit Nachweis von paranodalen Autoantikörpern der kürzlich eingeführten Entität der Nodo-Paranodopathien angehören. Die Komplementaktivierung und das Therapieansprechen der Patienten auf IVIG stehen möglicherweise in Zusammenhang mit der prädominanten IgG-Subklasse. Diese könnte auch in Bezug auf die Chronifizierung eine Rolle spielen. Der Nachweis von Autoantikörpern gegen paranodale Proteine hat wohlmöglich in Zukunft direkte Konsequenzen auf das diagnostische und therapeutische Prozedere bei Patienten mit CIDP und GBS; weitere klinische und experimentelle Daten aus größeren, prospektiven Studien sind jedoch zum weiteren Verständnis und zur Charakterisierung dieser Entität notwendig.