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Glycogenose - Hoher Medizinpreis fuer RUB-Wissenschaftler



Bochum, 20.06.1997
Nr. 125

Wenn die Leber schwillt...
Mindestens eines von 20.000 Kindern betroffen
Preis an RUB-Mediziner: Vererbungsstudien zur Glycogenose 


Wenn die Leber schwillt, muß kein Alkohol im Spiel sein. Kommen noch
Schwäche- und Schwindelgefühl hinzu, kommt auch eine tückische
Stoffwechselkrankheit in Betracht. Die Rede ist von der Glycogenose,
einer genetischen Erkrankung, die immerhin eines von 20.000 Kindern
befällt. Sie beruht oft auf einem Mangel des Enzyms
Phosphorylase-Kinase und betrifft am häufigsten die Leber. Für die
Aufklärung der genetischen Veränderungen und die Verbesserung der
bislang sehr schwierigen und unsicheren Labordiagnostik speziell bei
der Glycogenose der Leber erhält Prof. Dr. Dr. Manfred W. Kilimann
(Institut für Physiologische Chemie, Medizinische Fakultät der RUB) am
25. Juni 1997 im Göttinger Universitätsklinikum den mit DM 20.000,-
dotierten, jährlich verliehenen renommierten Preis für Medizinische
Grundlagenforschung der SmithKline Beecham-Stiftung.

Wie Muskeln Zucker speichern ...

Glycogen ist eine der pflanzlichen Stärke verwandte Substanz. Im
menschlichen und tierischen Körper ist sie die Speicherform der
Glucose (des ,Blutzuckers"). Große Mengen von Glucose werden nach der
Nahrungsaufnahme (gesteuert durch das Hormon Insulin) in Form von
Glycogen in den Zellen gespeichert und zwischen den Mahlzeiten oder
bei intensiver Muskelarbeit wieder freigesetzt. Bei einer Glycogenose
(Glycogenspeicherkrankheit) liegt ein genetischer Defekt eines der
Enzyme vor, die den Stoffwechsel des Glycogens steuern. Glycogen wird
hauptsächlich in Muskeln und Leber gebildet, aber auch im Herzen, der
Niere, dem Hirn und vielen anderen Geweben. 

... und Zellen Glycogen wie Fremdkörper einschließen 

Biochemische Vorgänge im menschlichen Körper werden durch
Eiweißverbindungen, die Enzyme, beschleunigt oder erst ermöglicht. Am
komplizierten Stoffwechsel des Glycogens sind mehrere Enzyme
(Biokatalysatoren) beteiligt. Ist das Gen (die Erbinformation) für
eines dieser Enzyme defekt, so wird das Enzym nur noch mangelhaft
oder gar nicht mehr gebildet, und Glycogen häuft sich in den
Körperzellen an. Die Zelle und der gesamte Organismus sind nun
doppelt beeinträchtigt: Die Zellen bekommen im Bedarfsfall (Aktivität
oder Fasten) nicht die benötigte Glucose, außerdem häufen sich viele
Glycogenkörnchen in den Zellen an, wirken dort wie eingeschlossene
Fremdkörper und beeinträchtigen die Zelle und die Funktion des
betroffenen Organs 

Von fünf Genen und fünf Krankheitsformen

Ein Viertel aller Glycogenosefälle beruht auf einem Defekt des Enzyms
Phosphorylase-Kinase. Im Laufe der Jahre beobachtete man, daß es
verschiedene Formen der sogenannten Phosphorylase-Kinase-Defizienz
gibt, die sich hinsichtlich der betroffenen Organe und der Art ihrer
Vererbung unterscheiden. Das Phosphorylase-Kinase-Enzym ist aus
mehreren Untereinheiten aufgebaut, die sich von fünf verschiedenen
Genen ableiten, welche auf unterschiedlichen Chromosomen sitzen und
in unterschiedlichen Körpergeweben abgelesen (exprimiert) werden. Je
nachdem, welches dieser Gene betroffen ist, entsteht ein anderes
Erscheinungsbild (Phänotyp) der Krankheit. Am häufigsten sind
Glycogenosen der Leber durch Phosphorylase-Kinase-Defizienz. Sie
machen sich durch eine geschwollene Leber und Symptome eines zu
niedrigen Blutzuckerspiegels bemerkbar. Ist die Muskulatur betroffen,
so führt dies zu Schmerzen und Krämpfen bei Belastung, Schwäche und
Muskelschwund. Glycogenose des Herzens oder der Niere bewirken
besonders schwere Beeinträchtigungen, die in den ersten Lebensmonaten
bis -jahren zum Tode führen können.Von einigen Formen der Krankheit
sind nur männliche Personen betroffen - Frauen sind aber
,Überträgerinnen", wie beispielsweise auch bei der Bluterkrankheit
oder der Rot-Grün-Farbensehstörung - von anderen sind beide
Geschlechter gleich stark betroffen. 

Bochumer Wissenschaftler entdeckten Mutationen

Während ihrer langjährigen Untersuchungen konnten die Bochumer
Mediziner erstmals mehrere Gene der
Phosphorylase-Kinase-Untereinheiten isolieren (klonieren) und in
ihrer Struktur erklären. Aufbauend auf der Kenntnis der normalen
Genstrukturen wurde dann bei Patienten und erkrankten Tieren nach den
Strukturanomalien der Gene gesucht. Inzwischen konnten in vier der
fünf Phosphorylase-Kinase-Genen krankhafte Veränderungen (Mutationen)
identifiziert werden. Allein die Glycogenspeicherkrankheit der Leber
durch den Mangel des Enzyms Phosphorylase-Kinase kann auf Mutationen
in drei verschiedenen Genen beruhen. Mutationen im Gen des Lebertyps
(Isoform), der a-Untereinheit des Enzyms, bewirken einen
X-chromosomal vererbten leberspezifischen Defekt, der g-Untereinheit
dagegen einen autosomal (nicht durch Geschlechtschromosomen)
vererbten Enzym-Mangel. Wenn hingegen die b-Untereinheit betroffen
ist, entsteht eine autosomal vererbte Glycogenose der Leber und der
Muskulatur. 

Blutproben aus aller Welt

Da jede einzelne Variante der Phosphorylase-Kinase-Defizienz selten
und ihre Diagnose oft unsicher ist, werden die untersuchten Fälle
weltweit zusammengetragen. Patientenproben kommen von ,nebenan"
(Düsseldorf), aber auch aus Österreich, Holland, Frankreich,
Norwegen, Schottland, Spanien, Israel, Saudi-Arabien, USA und Japan.
Eine für Prof. Kilimann und seine Mitarbeiter besonders befriedigende
und ermutigende Erfahrung ist das Interesse und die
Kooperationsbereitschaft der Patienten, die Blut- und selbst
Muskelgewebeproben zur Verfügung stellen, um zum Verständnis ihrer
genetischen Krankheit beizutragen. 

Weitere Informationen

Prof. Dr. Dr. Manfred W. Kilimann, Ruhr-Universität Bochum, Institut
für Physiologische Chemie, Medizinische Fakultät, 44780 Bochum, Tel.:
0234/700-7927, Fax.: 0234/7094-193. 


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Mit freundlichen Gruessen 

Dr. Josef Koenig 
RUB - Ruhr-Universitaet Bochum 
- Pressestelle - 
44780 Bochum 
Tel: + 49 234 700-2830, -3930
Fax: + 49 234 7094-136
Josef.Koenig@rz.ruhr-uni-bochum.de 

Schauen Sie doch bei uns mal rein: 
http://www.rz.ruhr-uni-bochum.de/pressestelle

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