background image

Systemic Sclerosis

 


background image

Systemic Sclerosis (definition)

 

• Multisystem disorder  
• Unknown etiology  
• Thickening of skin caused by accumulation of 

connective tissue (collagen types I and III) 

• Involvement of visceral organs 


background image

Epidemiology

 

• Peak age range: 35-64 

• Younger age in women and with diffuse 

disease.  

• Female:Male = 3:1 

• 8:1 in child bearing years 

• Incidence: 20/million per year in US 
• Prevalence: 240/million in US.  
 


background image

Etiology

 

• Unknown 
• Environmental Exposures 

• Silica exposure in men conferred increased risk 
• Silicone breast implants: no definite risk 

identified 

• Aniline laced Contaminated rapseed oil in 

Spain 

• Vinyl chloride exposure increased risk of SSc 

like disorder: Eosinophilic Fasciitis 

• bleomycin 
• L-tryptophan: Eosinophilia Myalgia syndrome 

 


background image

Etiology

 

• Genetic Factors 

• Familial Clustering: 1.5-2.5% of those with 1

st

 

degree relative 

–Choctow Native Americans: prevalence 

4720/million.  

• HLA-haplotypes: there are higher risk 

haplotypes in certain populations 

 


background image

Pathogenesis: general principles

 

• Endogenous or exogenous pathogen stimulates antigen 

presenting cells.  

• Antigen presenting cells stimulate CD4+ T cells 
• Cytokines are produced by both of these cells. 
• Cytokines stimulate growth factors to stimulate fibroblasts 

to produce collagen 

• Vascular damage occurs with thickened intima and 

narrowing of the lumen.  

• Narrowing of the lumen leads to ischemia.  
• Ischemia leads to prostacyclin production which is a 

platelet aggregant and platelets bind to endothelium and 
release PDGF which is chemotactic and mitogenic for 
fibroblasts. 
 


background image

Pathogenesis

 


background image

Pathogenesis of Scleroderma

 

Up to Date 


background image

Forms of Systemic Sclerosis 

• Limited Scleroderma 

• Skin thickening is distal to elbows and knees, not 

involving trunk 

• Can involve perioral skin thickening (pursing of lips) 
• Less organ involvement 
• Seen in CREST syndrome 
• Isolated pulmonary hypertension can occur 

• Diffuse Scleroderma 

• Skin thickening proximal to elbows and knees, 

involving the trunk 

• More likely to have organ involvement 
• Pulmonary fibrosis and Renal Crisis are more 

common.  

 


background image

2013 ACR Diagnostic Criteria

 


background image

Limited Scleroderma

 

• More gradual process 

• Can have Raynaud’s for years (even up to decade) 

• Skin involvement distal to elbows and knees 

• Often with perioral involvement (pursing of lips) 

• Capillaroscopy  

• with dilated capillary loops but without dropout.  

• Less organ involvement 

• though 10-15% with isolated pulmonary 

hypertension. 

• Renal involvement is rare.  

• Anti-centromere Ab in 70-80% 


background image

Limited Scleroderma

 

• CREST Syndrome 

• Calcinosis 
• Raynaud’s 
• Esophageal 

Dysmotility 

• Sclerodactyly 
• Telangiectasisa 
 

 

A.D.A.M. Images 


background image

CREST Syndrome

 

ACR and Mayo Foundation 


background image

Calcinosis on x-ray

 

Gupta E., et al. 

Malaysian Family 

Physician. 2008;3(3):xx-xx

 

ACR 


background image

Nailfold Capillaroscopy

 


background image

Diffuse Scleroderma

 

• More Rapid Process 

• Often with onset of skin thickening within a year of 

Raynaud’s symptoms 

• Skin involvement proximal to elbows and knees 

• Often can involve the trunk 

• Capillaroscopy reveals dropout 

• With capillary dilatation and dropout.  

• Early organ involvement 

• Renal, interstitial lung disease, myocardial, diffuse 

gastrointestinal – often within the first 3 years.  

• Antibodies 

• Anti-Scl-70, anti-RNA Polymerase III.  
 

 


background image

Diffuse Scleroderma

 

ACR 

American Osteopathic College of Dermatology, Grand 
Rounds 

Netter 


background image

Organs Involved

 

• Skin 
• Musculoskeletal 
• Pulmonary 
• Renal 
• Gastrointestinal 
• Cardiac 


background image

Skin Involvement

 

• Early stages: 

• Perivascular infiltrate which are primarily T cells. 
• Skin swelling which eventually becomes skin thickening. 
• Involves the hands and/or feet (distal).  

• Late Stages:  

• Finger-like projections of collagen extend from the dermis to 

the subcutaneous tissue to anchor skin deeper.  

• Skin becomes firm, thick and tight.  
• Skin thickening moves proximally.  
• Fibroblasts and collagen deposition.  
• Hair and wrinkles overlying area of skin thickening disappears.  


background image

Skin involvement in Scleroderma

 

• May regress on its own over years 

• reverse pattern (ie, starting with regression of 

skin thickening in the trunk, then proximal 
extremities, then more distal).  

• Digital Ulcers:  

• on extensor surface of PIP’s and elbows; may 

become secondarily infected.  

• Digital ischemia:  

• with pits in the distal aspect of the digits 

related to prolonged Raynaud’s.  

• Thinning of the lips, beak-like nose.  


background image

Skin Manifestations

 

Kahaleh B. Rheum Dis Clin N Amer 2008:57-71 

Sclero.org 
International 
Scleroderma Network 

ACR 


background image

Musculoskeletal

 

• Arthritis  

• in > 50% with swelling, stiffness, and pain in 

the joints of the hands.  

• Carpal Tunnel Syndrome.  
• Contractures  

• related to skin thickening.  

• Polymyositis  

• may occur as part of mixed connective tissue 

disease or overlap.  


background image

Pulmonary

 

• leading cause of death  

• since we are better at control of renal disease.  

• Symptoms:  

• exertional dyspnea 

• Types of lung Involvement: 

• Interstitial lung disease.  
• Isolated pulmonary hypertension.  

 


background image

Interstitial Lung Disease

 

• Inflammatory phase 

•  with ground glass opacities and linear infiltrates  
• lower 2/3 of the lung fields on CT scan.  

• Fibrosis:  

• Late phase with honeycombing.  

• Diagnosis 

– Pulmonary function tests  

• restrictive pattern with low FVC, low residual volume, low 

DLCO.  

– High Resolution CT Scan 
– BAL: often not required 
– Lung biopsy: often not required 

• ILD is most commonly associated with diffuse scleroderma. 

• Anti-Scl-70  

 


background image

Interstitial Lung Disease

 

Up to Date 2005 

Up to Date 2005 


background image

Primary Pulmonary Hypertension

 

• Symptoms: 

• exertional dyspnea.  

• Frequency 

• 10-15% of patients with systemic sclerosis 

• Definition:  

• Mean PA blood pressure >25mmHg at rest or 

>30mmHg with exercise on right heart 
catheterization. 

• Estimated systolic pulmonary artery pressure of 

>35mmHg on Echocardiogram 

• Pathogenesis 

• Intimal fibrosis and medial hypertrophy of the 

pulmonary arterioles and arteries.  

 


background image

Pulmonary Hypertension

 

Up to Date 2005 

Doppler Echocardiogram to estimate 
pulmonary artery pressure.  
Roberts JD. Pulm Circ 2011;1:160-181. 


background image

Other Pulmonary Associations

 

• Pneumonia:  

• due to aspiration secondary to GERD; skin thickening 

of chest may reduce effectiveness of cough.  

• Alveolar carcinoma: increased incidence 
• Bronchogenic carcinoma: increased incidence.  


background image

Renal Manifestations of Systemic Sclerosis

 

• Scleroderma Renal Crisis 

• Abruptly developing severe hypertension 

– Rise in SBP by > 30 mmHg, DBP by > 20 mm Hg 

• One of the following:  

– Increase in serum creatinine by 50% over baseline or creatinine > 120% 

of upper limit.  

– Proteinuria > 2+ by dipstick.  
– Hematuria > 2+ by dipstick or > 10 RBC/HPF 
– Thrombocytopenia < 100 
– Hemolysis (schisctocytes, low platelets, increased reticulocyte count).  

• Can cause headache, encephalopathy, seizures, LV failure.  
• 90% with blood pressure > 150/90. 
• Can occur also with lower blood pressures < 140/90 and this 

confers worse prognosis.  

 

 

 
 
 
Steen et al., ClinExp. Rheumatol. 2003 


background image

Scleroderma Renal Crisis

 

Up to Date 2012 


background image

Risk Factors for Renal Crisis

 

• Rapidly progressive skin thickening within the first 

2-3 years.  

• Steroid use  (prednisone > 15 mg) 
• Anti-polymerase III Ab. 
• Pericardial Effusion.   

 


background image

Treatment of Scleroderma Renal Crisis

 

• Medical Emergency: generally with admission.  
• Initiation of ACE inhibitors such as captopril; 

lifelong treatment with ACE inhibitors.  

• Dose escalation of captopril.  
• ACE-inhibitors do not prevent SRC.  


background image

Treatment of Scleroderma Renal Crisis

 

 
 
Steen, Clinics in Dermatology, 1994  

Without 


background image

Renal Crisis - Prognosis

 

• Improved overall with ACE-inhibitors.  
• Even with ACE-inhibitors 20-50% will progress to 

ESRD.  

• Among patients who required dialysis during the 

acute phase, an appreciable proportion (40-50%) 
will be able to discontinue dialysis.  


background image

Gastrointestinal Manifestations

 

• Esophageal dysmotility:  in up to 90%.  

• Pathophysiology: 

– reduced tone of gastroesophageal sphincter and distal dilatation of the 

esophagus.  

– Lamina propia and submucosal tissue with Inflammatory changes and 

increased collagen on pathology.  

• Symptoms 

– Dysphagia, GERD; many asymptomatic.  

• Diagnosis: 

– Esophageal manometry, Esophagram, CT scan.    

• Treatment 

– Proton Pump Inhibitors 
– Elevation of head of the bed.  

• Complications: 

– Barret’s Esophagus.  
 


background image

Gastrointestinal Manifestations

 

• Gastric Involvement: 

• Symptoms: Early satiety.  
• Diagnosis:  Nuclear Gastric Emptying Test.  
• Treatment: promotility agents 
• Watermelon Stomach: dilated vessel which can cause bleeding.  

• Small Intestinal involvement 

• Symptoms:  distension, pain, bloating, steatorrhea  
• nutritional deficiencies secondary to bacterial overgrowth. 

» Vitamin B6/B12/folate/25-OH Vit D, low albumin 

• Diagnosis:  

– glucose hydrogen breath test 
– Low D-xylose absorption test   
– small bowel aspiration (only if resistance to rotating antibiotics) 

• Treatment: Rotating antibiotics, Reglan, Erythromycin 

 

Image of Watermelon Stomach:  University of Michigan Rheumatology Website  


background image

Gastrointestinal Manifestations

 

• Colon Involvement:  

• Can cause symptoms of constipation due to 

decreased peristalsis.  

• Fecal incontinence can occur due to alterations 

of internal and external sphincter.  


background image

Cardiac Manifestations 

• Forms of cardiac involvement 

• Pericardial Effusion 

– symptomatic pericarditis in 20%  

• Microvascular CAD: 

– recurrent vasospasm of coronary arteries  
– Necrosis 
– patchy myocardial fibrosis; leads to diastolic > systolic 

dysfunction.  

• Myocarditis 

– Inflammation which leads to fibrosis 

• Arrhythmias and conduction abnormalities 

– Fibrosis of cardiac conduction system.  
– AV conduction defects and arrhythmias.  


background image

Cardiac Involvement

 

Adapted from Desai, et al; Curr Opin Rheumatol 2011m 23:545-554 

Cardiac 
Manifestation 

Prevalence  Diagnosis 

Treatment 

Myocarditis 

Rare 

Cardiac MRI, 
Biopsy 

Cytoxan + steroids 

Pericardial 
effusion 

5-16% 

Echocardiogram 

None;  NSAIDs if 
symptomatic 

Microvascular 
CAD 

> 60% 

MRI/nuclear 
medicine 

Calcium channel 
blockers 

Macrovascular 
CAD 

25% 

Coronary 
Angiogram 

Stenting/medical 
tx 

Bradyarrhythmias  Rare 

EKG/Holter 

Pacemaker 

Tachyarrhythmias  15% 

EKG/Holter 

Diltiazem, 
ablation, 
defibrillator 


background image

Scleroderma Autoantibodies

 

Antigen 

ANA 
Pattern 

Frequency 

Clinical  
Associations 

Organs Involved 

Scl-70 
(topoisomerase 1) 

Speckled 

10-40 

dcSSC 

Lung fibrosis 

RNA Polymerase III 

Speck/Nuc 

4-25 

dcSSC 

Renal, Pulmonary 
HTN 

Centromere 

Centromere 

15-40 

lcSSc, CREST 

Pulmonary HTN 
Esophageal 

U1-RNP 

Speckled 

5-35 

lcSSC, MCTD 

Muscle 

U3 RNP (fibrillarin) 

Nucleolar 

1-5 

dcSSC, poor prognosis 

Muscle 
Pulmonary HTN 

PM-SCL 

Nucleolar 

3-6 

Overlap, mixed 

Muscle 

Th/To 

Nucleolar 

1-7 

lcSSc 

Pulmonary HTN, 
Lung fibrosis, 
Small bowel 

Anti U11/U12 

Nucleolar 

1-5 

lcSSc & dcSSC 

Lung Fibrosis 

Anti-Ku 

1-3 

Overlap Ssc 

Muscle, Joint, SLE 
overlap 

Adapted from: Nihtyanova SI, Denton CP. Nat Rev Rheumatol 2010; 6:112 


background image

Scleroderma Treatment

 

• Depends on clinical manifestations 

• Aggressive disease versus stable disease 

• Reversible inflammation vs Vasoconstriction.  
• Organ Involvement 

• Treatment is directed at organ involved.  


background image

Raynaud’s

 

• Calcium Channel Blockers: nifedipine 
• Nitroglycerin patches 
• Sildenafil (Viagra) (but not in combination with 

nitroglycerine) –usually for refractory Raynaud’s.  

• Parental vasodilators (iloprost) – for severe disease 

with impending digital ischemia.  


background image

Gastrointestinal Involvement

 

• GERD 

• Proton pump inhibitor.  

• Delayed Gastric Emptying and peristalis 

disorders 

• Supportive 
• Promotilants are sometimes used.  


background image

Pulmonary Involvement

 

• Interstitial Lung Disease: with active 

inflammation 

• Mycophenolate 
• Azithioprine 
• Cytoxan - IV 
• plus lower dose of steroids if RNA Poly III neg (ie 10 

mg daily); avoid steroids if RNA Poly III positive.  

• Pulmonary Hypertension 

• Vasodilators: bosentan, sildenafil, epoprostenol, 

treprostinil, iloprost.  

• Lung Heart Transplant 

 


background image

Myositis

 

• Polymyositis overlap or MCTD 

• Similarly to myositis alone with methotrexate, 

azathioprine in combination of low dose 
steroids.  

• Tend to keep prednisone dose at around 10 

mg or less to avoid  risk of renal crisis.  


background image

Cardiac Involvement

 

• Pericarditis:  

• NSAIDs 
• Drainage of effusion if tamponade 

• Myocarditis with elevated CK-MB & troponin 

• If CAD is excluded, MRI and biopsy confirms, then 

treatment would generally be with low dose 
prednisone (10 mg/day) and cytoxan; nifedipine may 
also be helpful.  


background image

Skin Disease

 

• Stable disease: no treatment 
• Advancing diffuse skin involvement: 

• Methotrexate 
• Mycophenolate 
• Current trial with Tocilizumab (Actemra) 
• D-penicillamine 125 mg/day.  
• Research on various anti-fibrosis therapies is 

being performed (imatinib, Gleevac).  

 


background image

Differential Diagnosis

 

• Scleredema 

• No Raynauds, negative antibodies, seen in IDDM 
• Proximal skin thickening (trunk, shoulders, back) 

• Scleromyxedema 

• Skin thickening/induration on head, neck, arms, trunk 
• Monoclonal gammopathy (multiple myeloma/AL amyloid) 
• Skin biopsy differentiates.  

• Endocrinologic: diabetes and hypothyroid myxedema 

• Can be associated with skin induration.  
• In diabetes can have sclerodactyly (Diabetic Cheiroarthropathy) - 

dorsal 

• POEMS (polyneuropathy, organomegaly, endocrinopathy, 

monoclonal gammopathy, skin thickening).  

 


background image

• Nephrogenic Systemic fibrosis 

• Chronic kidney disease and gadolinium MRI contrast 
• Can involve hands and feet.  

• Eosinophilic fasciitis:  

• Hands and feet are spared, peripheral blood 

eosinophilia, peau de orange appearance 

• Diagnosis is via skin biopsy.  

• Graft versus Host disease 

• History of bone marrow transplant, no Raynaud’s 

symptoms.  

• Diagnosis is via skin biopsy.  

 


background image

Cases

 


background image

Case 1

 

• 50 year old female who has CREST syndrome with anti-

centromere antibody:  

• Raynaud’s controlled with nifedipine 
• only digital skin thickening of the hands which is unchanged 
• GERD on omeprazole 
• telangiectasia.  
• She currently has no complaints.  

• Labs:  

• CMP, CBC, ESR, CRP, total CK all normal, anti-centromere Ab 

positivity.  

• Echocardiogram  and PFT’s 1 month ago:  

• Echo: normal with normal estimated PA pressures.  
• PFT’s: normal lung volumes, normal DLCO.  

• What is next step:  

 


background image

Case 1

 

• Renew medications 

• Nifedipine and omeprazole 

• This case highlights the most typical case seen in 

clinics with stable disease.  

• Things to watch for:  

• Change in skin disease 
• Periodic echocardiogram and PFT’s.  
• General exam 

 


background image

Case 2

 

• 60 year old male with Raynaud’s for 4 months prior to onset of skin 

involvement  

• Skin thickening has ascended to involve proximal extremities, chest, and abdomen within 

1 year.  

• The patient reports mild shortness of breath recently.  

• Exam:  

• Vitals: T 98.9, BP 124/73, pulse 80, resp rate 18 
• Raynaud’s is noted without digital ulcer.  
• Cardiovascular exam normal.  
• Gastrointestinal exam is normal.  
• Dry crackles noted at both bases.  
• Extremities: no edema.  

• Labs:  

• CBC, CMP, total CK are all normal 
• ESR 35, CRP 1.8 (upper limit of normal is 1.0).  
• Anti-Scl-70 Ab positive, RNA Pol III negative.  

• What is next step?  
 


background image

Case 2

 

PFT’s: TLC decreased 80% to 55%, VC decreased 85% to 50%, RV decreased 83% to 62%, DLCO 

decreased 75% to 45%.  

Bronchoscopy performed: all cultures & cytology negative (neutrophils and eosinophils are 

present). 

Echocardiogram: no pulmonary hypertension.  

Lung Biopsy shown on right.  

What is the diagnosis? What is the treatment? 
 

Learningradiology.com 

Oikonomou A, Prassopoulos P - Insights Imaging (2012) 

Strek, ME. Amer Col Chest 
Physicians 2012 


background image

Case 2

 

• Interstitial lung disease associated with 

scleroderma with active inflammation.  

• Mycophenolate, Cytoxan, or Azathioprine 
• Prednisone (low dose) 10 mg daily; gradual 

taper 


background image

Case 3

 

• 50 year old female presents with  

• onset of Raynaud’s for 1 year,  
• developed skin thickening from the digits of the hands to just distal to the 

elbows.  

• She has noticed difficulty getting out of chairs and lifting objects 

overhead.  

• Exam: 

• VS: Temp 98.2, BP 124/72, pulse 78, respiratory rate 16 
• Cardiovascular and pulmonary exams normal.  
• Gastrointestinal exam is normal.  
• Muscle weakness of thighs and shoulder regions is noted.  
• No skin lesions other than skin thickening.  

• Labs: 

• CBC, chem-7, ESR, CRP all normal, PM-SCL Ab positivity 
• Total CK 3000 (mostly CKMM), AST 158, ALT 105, GGT normal.  

• What is the next step?  

 

 
 
 


background image

Case 3

 

• MRI of the thigh 
• Biopsy of thigh musculature 
• What is the diagnosis? What is the treatment? 

 

EMG, Nerve Conduction Studies 

Olsen NJ, et al. Rheum Dis Clin N. Amer  1996;22(4):783-796  

Seidman, RJ. Medscape 


background image

Case 3

 

• Scleroderma/Myositis overlap.  
• Methotrexate or Azathioprine 
• Low dose prednisone: 10 mg daily 

 

• Over the next few months, CK levels normalize 

and prednisone dose is gradually tapered, and 
the patient’s strength improves.  


background image

Case 4

 

• 35 year old female with  

• limited scleroderma for 3 years, anti-centromere Ab positive.  
• with stable skin disease involving the digits of the hands 

only; new “rash” appeared 1 month ago, gradually 
worsening, no change in last week.  

• Raynaud’s have been quite severe, but not on therapy.  

• Exam 

• VS:  Temp 97.9, BP 123/76, pulse 82, RR 16  
• Cardiac, pulmonary, gastrointestinal exams normal, no 

edema 

• Skin: see next slide 

 


background image

Case 4

 

• Labs:  

• CBC, CMP, ESR, CRP all normal; anti-centromere Ab 

positive, anti-phospholipid Ab neg, echo with bubble 
study negative 

• What is the diagnosis? What is next step? 

 

Sclero.org 
International Scleroderma Network 


background image

Case 4

 

• Digital Ischemia due to Raynaud’s 
• Start calcium channel blocker 

• Nifedipine 30 mg PO daily.  
• Close follow-up and increase dose of nifedipine as 

blood pressure tolerates.  

• If not responding: 

• Can start nitroglycerin patch or can start sildenafil (not 

both).  


background image

Case 5

 

• 58 year old male with: 

• Rapid onset scleroderma with Raynaud’s for 6 months then 

skin thickening that spread to proximal arm, proximal thigh, 
chest, and abdomen within 1.5 years.  

• Blood pressure generally runs 110/70 
• has mild headache, and has noticed some swelling of the 

legs. 

• Exam:  

• VS: Temp 98.4, BP 160/105, pulse 70, RR 16.  
• Cardiac, pulmonary, gastrointestinal exam all normal; 

neurologic exam is non-focal.  

• There is only mild bilateral lower extremity edema.  

 

 


background image

Case 5

 

• Labs 

• Creatinine 2.0 (baseline is 0.6), CBC normal, ESR and 

CRP normal, urine with 1+ protein, no RBC or WBC; 
known to be RNA Pol III positive.  

• What is the diagnosis? What is the next step.  
 


background image

Case 5

 

• Scleroderma Renal Crisis 
• Treatment: 

• Hospitalization 
• Start ACE-inhibitor: captopril with dose escalation.  

 


background image

References

 

• Medscape 
• Up To Date 
• Desai, et al; Curr Opin Rheumatol 2011; 23:545-554 
• Curr Opin Rheumatol 23;505-510 
• Fischer A; CHEST 2006; 130:976 –981 
• Rheum Dis Clin N Am;2003;29:293–313 
• Arthritis Rheum 2006;54:3962-3970 
• Rheumatology 2009;48:iii32–iii35 
• Steen VD; Rheum Dis Clin N Am 2003;29:315–333 
• Hudson M, et al; Medicine 2010;89:976-981 
• Bon LV; Curr Opin Rheumatol 2011;23:505–510 
• Barnes J; Curr Opin Rheumatol 2012, 24:165–170 

 

 
 


background image

Definition of Criteria

 


background image

Skin Scoring

 




رفعت المحاضرة من قبل: Ahmed monther Aljial
المشاهدات: لقد قام 4 أعضاء و 147 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل