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Ist Erbkrankheit heilbar?

Im Mausmodell schützt Zuckerwasser in der Schwangerschaft den Embryo vor Schäden.

Forschern ist es erstmals gelungen, eine Erbkrankheit, bei der der Zuckerstoffwechsel gestört ist, im Mausmodell zu behandeln. Die Ergebnisse tragen dazu bei, die molekularen Vorgänge der erblich bedingten Glykosylierung und deren Stadien in der Embryonalentwicklung besser zu verstehen. Möglicherweise bieten die Ergebnisse erstmals einen Therapieansatz.

 

An der erblich bedingten Glykosylierung (CDG) leiden rund 1.000 Kinder weltweit. CDG gehört damit zu den seltenen Erkrankungen. Mit rund 800 Betroffenen ist der Typ CDG-Ia am häufigsten. Bei der Krankheit erleiden die Kinder schwere körperliche und geistige Behinderungen, rund 20 Prozent sterben schon vor dem zweiten Lebensjahr. Eine Therapie gibt es bislang nicht.

Das Team um Prof. Dr. Christian Körner, Arbeitsgruppenleiter am Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin im Universitätsklinikum Heidelberg, konnte zeigen: Gibt man weiblichen Mäusen vor der Paarung sowie während der Schwangerschaft mit dem Trinkwasser den Zucker Mannose, so entwickeln sich die Nachkommen normal – obwohl sie die Erbkrankheit in sich tragen.

Ursache der vielfältigen Schäden sind Veränderungen in der genetischen Information für ein bestimmtes Enzym. Dieses steuert grundlegende Vorgänge des Zuckerstoffwechsels im Körper: Der Zucker Mannose-1-Phosphat wird nicht in ausreichender Menge hergestellt. In der Folge funktioniert die Glykosylierung nicht. Das bedeutet, dass wichtige Zuckerketten, die normalerweise Form, Stabilität und Funktion der Eiweiße vermitteln, nicht oder nicht vollständig an Körperproteine andocken. Ohne diese Zuckerstrukturen sind lebenswichtige Prozesse wie Wachstum und Organentwicklung gestört. Die Krankheit kommt zum Ausbruch, wenn das Kind sowohl von der Mutter als auch vom Vater jeweils ein verändertes Gen erbt.

Plazentagängigkeit der Mannose

Das von Körner und seinem Team entwickelte Mausmodell weist CDG-Ia-typische Genveränderungen auf und zeigt eine verminderte Enzymaktivität. Bei ihrer in Nature publizierten Studie (siehe Literaturhinweis) machten sich die Wissenschaftler die Plazentagängigkeit der Mannose zunutze. Nimmt die schwangere Maus also Mannose auf, erreicht diese auch die Embryonen in der Gebärmutter.

„Eine Woche vor der Verpaarung haben wir begonnen, den weiblichen Mäusen Mannose mit dem Trinkwasser zu geben“, erklärt Körner. Die weitere Versorgung mit dem Zucker bis zur Geburt führte dazu, dass sich der Mannosespiegel im Blut der Embryonen erhöhte. Der Biochemiker: „Die Mäuse kamen ohne Schäden zur Welt und entwickelten auch nach der Geburt keine Symptome der Erkrankung, selbst dann nicht, wenn sie keine Mannose mehr zu sich nahmen.“

Die Forscher konnten zeigen, welch entscheidende Rolle die Versorgung von Eiweißen mit Zuckerketten im Verlauf der Embryonalentwicklung spielt. Zuvor waren in klinischen Studien in den USA und in Deutschland Kinder mit CDG-Ia nach der Geburt mit Mannose versorgt worden. Erfolge blieben leider aus. Der kritische Zeitpunkt für eine Einflussnahme liegt während der Entwicklung im Mutterleib. Für Frauen mit einem Risiko für CDG-Ia könnte die Mannosegabe während der Schwangerschaft ein möglicher neuer Therapieansatz sein. Wann eine Therapie für Menschen möglich sein kann, ist noch unklar.

 

Literatur:

Schneider et al: Successful prenatal mannose treatment for congenital disorder of glycosylation-Ia in mice. Nature Medicine doi:10.1038/nm.2548

 

Quelle: Pressemitteilung Universitätsklinkum Heidelberg.

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