Genetische Erkrankungen: Mitochondrien, Stoffwechsel, Hämoglobin

Genetische Erkrankungen: Ein Überblick

Mitochondriale Mutationen

Erkrankungen, die durch Mutationen in der mitochondrialen DNA entstehen. Vererbung erfolgt ausschließlich durch die Mutter. Der Anteil der Mutationen ist höher als bei der Kern-DNA, aus zwei Gründen: Mitochondrien-DNA-Reparatur-Enzyme fehlen und freie Radikale (aus der Oxidation) wirken erbgutverändernd.

Die Ausprägung der Erkrankung hängt davon ab, wie viele mutierte Mitochondrien vorhanden sind. Betroffen sind vor allem Organ-Systeme mit einem erhöhten Bedarf an ATP, zum Beispiel das ZNS und die Muskulatur. Es sind drei Arten bekannt:

Falsch-Sinnes-Mutationen

Leber: Hereditäre Optikusneuropathie (LHON), bei der eine andere Base ersetzt wird. Die Krankheit führt zu einem zentralen Gesichtsfeldverlust im Alter von etwa 30 Jahren (Blindheit).

Mutationen im Gen für die tRNA

Myoklonische Epilepsie mit rot gestreiften Fasern. Mitochondriale Enzephalopathie.

Mutationen für Vervielfältigungen und Streichungen

Kearns-Sayre-Krankheit. Pearson-Syndrom. Chronisch progressive externe Ophthalmoplegie (CPEO).

Angeborene Stoffwechseldefekte

Sehr vielfältig, entstehen durch Fehler in einem Stoffwechselweg, der ein Enzym enthält. Bei einem Enzymmangel wird das letzte Produkt nicht hergestellt und das erste Produkt reichert sich an.

Fehler im Aminosäure-Stoffwechsel

Phenylketonurie, Albinismus, Kretinismus.

Fehler im Stoffwechsel von Kohlenhydraten

Galaktosämie.

Fehler im Fettstoffwechsel

Gaucher-Krankheit, Niemann-Pick-Krankheit, Tay-Sachs-Krankheit.

Fehler im Stoffwechsel der Mukopolysaccharide

Hurler-Syndrom (Gargoylismus).

Fehler bei der Metabolisierung von Nukleinsäuren

Diese Krankheiten sind X-chromosomal-rezessiv vererbt, z.B. das Lesch-Nyhan-Syndrom.

Hämoglobinopathien

Erbliche Krankheiten, bei denen es sich um eine Änderung bei der Synthese und Funktion von Hämoglobin handelt. Hämoglobin ist ein Molekül mit vier Ketten, an die eine Häm-Gruppe angeschlossen ist. Es gibt vier Typen:

Hämoglobin A

Es macht 98% des Hämoglobins im Erwachsenen aus.

Hämoglobin A2

Stellt 2% des Hämoglobins im Erwachsenen dar. Besitzt 2 Alpha- und 2 Beta-Ketten.

Embryonales Hämoglobin

Hat 2 Alpha- und 2 Epsilon-Ketten.

Fetales Hämoglobin

Verfügt über 2 Alpha- und 2 Gamma-Ketten.

Sichelzellenanämie (Hb-S)

Thalassämie

Krankheiten im Zusammenhang mit ungleicher Herstellung von Globin-Ketten. Die Erythrozyten sind hypochrom und mikrozytär. Es gibt zwei Arten:

Deletionen in der Alpha-Kette

Das Globin wird durch 2 Gene auf Chromosom 16 entschlüsselt. Bei Verlust oder Löschung eines Gens gibt es keine Anzeichen (stille Träger). Wenn 2 Gene verloren gehen, entstehen kleine und hypochrome Erythrozyten. Die Anämie ist mild.

Nonsense-Mutationen in der Beta-Kette

Das Globin wird durch 1 Gen auf Chromosom 11 codiert. Es gibt 2 Arten:

Thalassämie minor

Wird oft übersehen und die Diagnose ist leger, erzeugt eine leichte Anämie.

Thalassämie major oder Cooley-Anämie

Sehr ernste Krankheit, die in der Regel zwischen dem 4. und 6. Lebensmonat auftritt.