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Bei der Untersuchung der gesamten Haut mit dem bloßen Auge achtet der Arzt auch auf minimale Veränderungen. Außerdem tastet er an Hals, Achselhöhlen und Leisten nach vergrößerten Lymphknoten. Weitere Anhaltspunkte liefert ihm die mikroskopische Untersuchung einer Hautprobe (Biopsie), die der Arzt in örtlicher Betäubung entnimmt.

Allerdings befinden sich im Frühstadium der Krankheit oft nur wenige Tumorzellen in der Haut, und diese sind häufig nur geringfügig in ihrer Form verändert. Außerdem wandern im Zuge einer entzündlichen Reaktion auf die entarteten Lymphozyten auch normale Lymphozyten in die Haut ein. Die beiden Gruppen von Zellen sind mikroskopisch nicht immer eindeutig voneinander zu unterscheiden. Aus diesen Gründen kann in einzelnen Fällen auch ein sehr erfahrener Arztnicht sicher feststellen, ob eine Mycosis fungoides oder eine entzündliche Hauterkrankung wie zum Beispiel ein Ekzem vorliegt.

Einen zusätzlichen Hinweis kann eine aufwändige molekulargenetische Untersuchung liefern: Mittels Polymerase-Kettenreaktion (englisch polymerase chain reaction, PCR) wird das Erbgut der Zellen innerhalb der Hautprobe vervielfältigt. Anschließend werden die Genabschnitte in der Probe miteinander verglichen. Wenn diese ganz unterschiedlich angeordnet sind, handelt es sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um normale Lymphozyten.

Falls aber bestimmte Genabschnitte bei einer Gruppe von Zellen stets in derselben Reihenfolge angeordnet sind, stammen die Zellen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer einzigen Ursprungszelle ab. Dieser Nachweis genetisch identischer (monoklonaler) Zellen in der Hautprobe spricht dafür, dass eine Mycosis fungoides vorliegt. In Einzelfällen sind aber auch bei Patienten mit entzündlichen Hauterkrankungen monoklonale Lymphozyten nachweisbar.

Eine Mycosis fungoides diagnostiziert der Arzt anhand der Hautuntersuchung mit dem bloßem Auge, des feingeweblichen Untersuchungsbefundes der Hautbiopsie sowie des molekularbiologischen Nachweises der Monoklonalität.

Sobald die Diagnose fest steht, muss sichergestellt werden, dass sich die entarteten T-Helfer-Lymphozyten wirklich nur in der Haut befinden. Hierzu lässt der Arzt eine Ultraschalluntersuchung der Lymphknoten (Lymphknoten-Sonografie) durchführen. Im Falle eines ausgeprägten Hautbefundes veranlasst er auch eine Sonografie des Bauchraums (Abdomen) sowie eine Röntgen-Untersuchung des Brustraums (Röntgen-Thorax). Eine Untersuchung des Knochenmarks ist in der Regel nicht erforderlich.

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