Der Arzt erklärt einige häufige vererbte Stoffwechselstörungen und deren Symptome, Ursachen und Behandlungen.
Was ist Metabolismus?
Unter Stoffwechsel versteht man alle chemischen Reaktionen, die im Körper ablaufen, um Energie umzuwandeln oder zu nutzen. Einige wichtige Beispiele für den Stoffwechsel sind:
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Aufspaltung der Kohlenhydrate, Proteine und Fette in der Nahrung, um Energie freizusetzen.
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Umwandlung von überschüssigem Stickstoff in Abfallprodukte, die mit dem Urin ausgeschieden werden.
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Abbau oder Umwandlung von Chemikalien in andere Stoffe und deren Transport innerhalb der Zellen.
Der Stoffwechsel ist ein organisiertes, aber chaotisches chemisches Fließband. Ständig werden Rohstoffe, Halbfertigprodukte und Abfallstoffe verwendet, produziert, transportiert und ausgeschieden. Die "Arbeiter" am Fließband sind Enzyme und andere Proteine, die chemische Reaktionen in Gang setzen.
Ursachen für vererbte Stoffwechselstörungen
Bei den meisten vererbten Stoffwechselstörungen wird ein einzelnes Enzym vom Körper entweder gar nicht oder in einer Form produziert, die nicht funktioniert. Das fehlende Enzym ist wie ein abwesender Arbeiter am Fließband. Je nach Aufgabe des Enzyms kann sein Fehlen dazu führen, dass sich giftige Chemikalien ansammeln oder dass ein wichtiges Produkt nicht hergestellt wird.
Der Code oder Bauplan für die Herstellung eines Enzyms ist in der Regel in einem Genpaar enthalten. Die meisten Menschen mit erblichen Stoffwechselstörungen erben zwei defekte Kopien des Gens - eine von jedem Elternteil. Beide Eltern sind "Träger" des schlechten Gens, das heißt, sie tragen eine defekte und eine normale Kopie.
Bei den Eltern kompensiert die normale Genkopie die schlechte Kopie. Ihre Enzymwerte sind in der Regel ausreichend, so dass sie möglicherweise keine Symptome einer genetischen Stoffwechselstörung aufweisen. Das Kind, das zwei defekte Genkopien erbt, kann jedoch nicht genügend wirksame Enzyme produzieren und entwickelt die genetische Stoffwechselstörung. Diese Form der genetischen Übertragung wird als autosomal-rezessiver Erbgang bezeichnet.
Die ursprüngliche Ursache der meisten genetischen Stoffwechselstörungen ist eine Genmutation, die vor vielen, vielen Generationen aufgetreten ist. Die Genmutation wird über die Generationen weitergegeben, so dass sie erhalten bleibt.
Jede vererbte Stoffwechselstörung ist in der Allgemeinbevölkerung recht selten. Insgesamt gesehen können vererbte Stoffwechselstörungen etwa 1 von 1.000 bis 2.500 Neugeborenen betreffen. In bestimmten ethnischen Gruppen, wie den aschkenasischen Juden (Juden mittel- und osteuropäischer Abstammung), ist die Rate der vererbten Stoffwechselstörungen höher.
Arten von vererbten Stoffwechselkrankheiten
Hunderte von vererbbaren Stoffwechselstörungen sind bekannt, und es werden immer wieder neue entdeckt. Zu den häufigsten und wichtigsten genetischen Stoffwechselstörungen gehören:
Lysosomale Speicherkrankheiten
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Lysosomen sind Räume in den Zellen, in denen Abfallprodukte des Stoffwechsels abgebaut werden. Verschiedene Enzymmängel in den Lysosomen können zu einer Anhäufung von toxischen Substanzen führen und Stoffwechselstörungen verursachen:
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Hurler-Syndrom (abnormer Knochenbau und Entwicklungsverzögerung)
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Niemann-Pick-Krankheit (Säuglinge entwickeln eine vergrößerte Leber, Schwierigkeiten bei der Nahrungsaufnahme und Nervenschäden)
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Tay-Sachs-Krankheit (fortschreitende Schwäche bei einem Monate alten Kind, die zu schweren Nervenschäden führt; das Kind lebt in der Regel nur bis zum Alter von 4 oder 5 Jahren)
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Gaucher-Krankheit (Knochenschmerzen, vergrößerte Leber und niedrige Thrombozytenzahlen, oft leicht, bei Kindern oder Erwachsenen)
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Morbus Fabry (Schmerzen in den Extremitäten in der Kindheit, mit Nieren- und Herzerkrankungen und Schlaganfällen im Erwachsenenalter; nur Männer sind betroffen)
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Morbus Krabbe (fortschreitende Nervenschädigung, Entwicklungsverzögerung bei Kleinkindern; gelegentlich sind auch Erwachsene betroffen)
Galaktosämie:
Ein gestörter Abbau des Zuckers Galaktose führt zu Gelbsucht, Erbrechen und Lebervergrößerung nach dem Stillen oder Füttern von Neugeborenen.
Ahornsirup-Urin-Krankheit:
Der Mangel an einem Enzym namens BCKD führt zu einer Anhäufung von Aminosäuren im Körper. Dies führt zu Nervenschäden, und der Urin riecht nach Sirup.
Phenylketonurie (PKU):
Ein Mangel des Enzyms PAH führt zu einem hohen Phenylalaninspiegel im Blut. Wenn die Krankheit nicht erkannt wird, führt sie zu geistiger Behinderung.
Glykogenspeicherkrankheiten:
Probleme mit der Zuckerspeicherung führen zu niedrigem Blutzuckerspiegel, Muskelschmerzen und Schwäche.
Mitochondriale Störungen:
Probleme in den Mitochondrien, den Kraftwerken der Zellen, führen zu Muskelschäden.
Friedreich-Ataxie:
Probleme im Zusammenhang mit einem Protein namens Frataxin verursachen Nervenschäden und oft auch Herzprobleme. Die Gehunfähigkeit tritt in der Regel im jungen Erwachsenenalter ein.
Peroxisomale Störungen:
Ähnlich wie Lysosomen sind Peroxisomen winzige, mit Enzymen gefüllte Räume in den Zellen. Eine schlechte Enzymfunktion in den Peroxisomen kann zur Ablagerung von toxischen Stoffwechselprodukten führen. Zu den peroxisomalen Störungen gehören:
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Zellweger-Syndrom (abnorme Gesichtszüge, vergrößerte Leber und Nervenschäden bei Säuglingen)
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Adrenoleukodystrophie (die Symptome der Nervenschädigung können je nach Form in der Kindheit oder im frühen Erwachsenenalter auftreten).
Störungen des Metallstoffwechsels:
Der Gehalt an Spurenmetallen im Blut wird durch spezielle Proteine kontrolliert. Vererbte Stoffwechselstörungen können zu einer Fehlfunktion der Proteine und einer toxischen Anreicherung von Metallen im Körper führen:
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Wilson-Krankheit (toxische Kupferwerte reichern sich in Leber, Gehirn und anderen Organen an)
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Hämochromatose (der Darm nimmt übermäßig viel Eisen auf, das sich in der Leber, der Bauchspeicheldrüse, den Gelenken und dem Herzen ablagert und Schäden verursacht)
Organische Azidämien:
Methylmalonsäureanämie und Propionsäureanämie.
Störungen des Harnstoffzyklus:
Ornithin-Transcarbamylase-Mangel und Citrullinämie
Symptome von vererbten Stoffwechselstörungen
Die Symptome genetisch bedingter Stoffwechselstörungen sind je nach dem vorliegenden Stoffwechselproblem sehr unterschiedlich. Einige Symptome vererbter Stoffwechselstörungen sind:
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Lethargie
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Schlechter Appetit
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Unterleibsschmerzen
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Erbrechen
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Gewichtsverlust
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Gelbsucht
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Mangelnde Gewichtszunahme oder fehlendes Wachstum
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Entwicklungsverzögerung
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Krampfanfälle
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Koma
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Abnormaler Geruch von Urin, Atem, Schweiß oder Speichel
Die Symptome können plötzlich auftreten oder langsam fortschreiten. Die Symptome können durch Nahrungsmittel, Medikamente, Dehydrierung, leichte Krankheiten oder andere Faktoren ausgelöst werden. Bei vielen Erkrankungen treten die Symptome innerhalb weniger Wochen nach der Geburt auf. Bei anderen vererbten Stoffwechselstörungen kann es Jahre dauern, bis sich Symptome entwickeln.
Diagnose von vererbten Stoffwechselkrankheiten
Vererbte Stoffwechselstörungen sind bereits bei der Geburt vorhanden, und einige werden durch Routineuntersuchungen entdeckt. In allen 50 Staaten werden Neugeborene auf Phenylketonurie (PKU) untersucht. Die meisten Staaten testen Neugeborene auch auf Galaktosämie. Allerdings werden in keinem Staat alle bekannten vererbbaren Stoffwechselstörungen bei Neugeborenen untersucht.
Verbesserte Testverfahren veranlassen viele Staaten, das Neugeborenenscreening auf genetische Stoffwechselstörungen auszuweiten. Das National Newborn Screening and Genetics Resources Center bietet Informationen über die Screening-Praktiken der einzelnen Bundesstaaten.
Wenn eine vererbte Stoffwechselstörung bei der Geburt nicht erkannt wird, wird sie oft erst diagnostiziert, wenn Symptome auftreten. Sobald Symptome auftreten, können die meisten genetischen Stoffwechselstörungen durch spezifische Blut- oder DNA-Tests diagnostiziert werden. Die Überweisung an ein spezialisiertes Zentrum (in der Regel an einer Universität) erhöht die Chancen auf eine korrekte Diagnose.
Behandlung von vererbten Stoffwechselstörungen
Für vererbte Stoffwechselstörungen gibt es nur begrenzte Behandlungsmöglichkeiten. Der grundlegende genetische Defekt, der die Erkrankung verursacht, kann mit der derzeitigen Technologie nicht korrigiert werden. Stattdessen wird versucht, das Problem des Stoffwechsels zu umgehen.
Die Behandlung genetischer Stoffwechselstörungen folgt einigen allgemeinen Grundsätzen:
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Reduzieren Sie die Aufnahme von Lebensmitteln oder Medikamenten, die nicht richtig verstoffwechselt werden können, oder lassen Sie sie ganz weg.
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Ersetzen Sie das fehlende oder inaktive Enzym oder eine andere Chemikalie, um den Stoffwechsel so weit wie möglich zu normalisieren.
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Beseitigung toxischer Stoffwechselprodukte, die sich aufgrund der Stoffwechselstörung ansammeln.
Die Behandlung kann unter anderem folgende Maßnahmen umfassen:
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Spezielle Diäten, die bestimmte Nährstoffe ausschließen
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Einnahme von Enzymersatzpräparaten oder anderen Nahrungsergänzungsmitteln, die den Stoffwechsel unterstützen
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Behandlung des Blutes mit Chemikalien, um gefährliche Stoffwechselnebenprodukte zu entgiften
Wann immer möglich, sollte eine Person mit einer vererbten Stoffwechselstörung in einem medizinischen Zentrum behandelt werden, das Erfahrung mit diesen seltenen Erkrankungen hat.
Kinder und Erwachsene mit vererbten Stoffwechselstörungen können sehr krank werden, so dass ein Krankenhausaufenthalt und manchmal lebenserhaltende Maßnahmen erforderlich sind. Die Behandlung während dieser Episoden konzentriert sich auf die Notfallversorgung und die Verbesserung der Organfunktion.
