Das Zellweger-Syndrom (ZS) - auch Cerebrohepatorenal-Syndrom genannt - ist eine seltene Stoffwechselerkrankung, die durch eine Funktionsstörung der Peroxisomen verursacht wird. Was sind die Ursachen und Symptome des Zellweger-Syndroms?
Inhaltsverzeichnis
- Zellweger-Syndrom: Symptome
- Zellweger-Syndrom: Ursachen
- Andere peroxisomale Erkrankungen
- Diagnostik peroxisomaler Erkrankungen
Das Zellweger-Syndrom (ZS) ist eine Stoffwechselerkrankung - die schwerste Art von Peroxisomen-Biogenese-Störungen, das Zellweger-Syndrom-Spektrum (PBD-ZSS).
Kinder mit Zellweger-Syndrom sterben meist vor dem 1. Lebensjahr.
Charakteristisch für dieses Syndrom sind Störungen der neuronalen Migration im Gehirn, Merkmale der kraniofazialen Dysmorphie, ausgeprägte Hypotonie, neonatale Krämpfe und Leberfunktionsstörungen.
Die Inzidenz des Zellweger-Syndroms wird in Nordamerika auf 1 / 50.000 Geburten und in Japan auf 1 / 500.000 Geburten geschätzt. Die höchste Inzidenz findet sich in der Region Saguenay-Lac-St-Jean in Quebec (ca. 1 / 12.000 Geburten).
Zellweger-Syndrom: Symptome
Die schwerste Form der Peroxisomen-Biogenese-Störung ist das 1964 von Zellweger beschriebene und nach ihm benannte cerebrohepatisch-renale Syndrom.
1973 zeigte Goldfisher in einer morphologischen Studie das Fehlen von Peroxisomen in Hepatozyten und Nierentubuluszellen bei Säuglingen mit diesem Syndrom.
Charakteristische Merkmale des Zellweger-Syndroms sind:
- Gesichts- und Schädeldysmorphie: hohe Stirn, mongolische Falte
- Störungen der Gehirnentwicklung, Störungen der peripheren Nervenmyelinisierung, EEG-Anomalien
- tiefgreifende psychomotorische Behinderung
- Hepatomegalie oder Lebervergrößerung
- angeborene Herzfehler
- zystische Nierenerkrankung
- Hypospadie
- Kalziumablagerungen im Knochenmark
- bei Neugeborenen: Schlaffheit, Krämpfe, Katarakte, Retinopathie, Saugzurückhaltung, Cholestase
- charakteristische "Fleckenbildung" der auf Röntgenstrahlen sichtbaren Knochen, hauptsächlich in der Patella (tritt bei etwa 50% der Patienten mit diesem Syndrom auf)
- hoher Eisengehalt, Leberparameter (Transaminasen), Gallensäuren
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Zellweger-Syndrom: Ursachen
Peroxisomen sind Organellen, die in allen menschlichen Zellen mit Ausnahme reifer Erythrozyten vorkommen.
Diese winzigen Proteine mit einem Durchmesser von 0,1 bis 1,0 Mikrometern wurden 1954 entdeckt. Sie sind wesentlich für die Entwicklung, Morphogenese, Differenzierung und Funktion des Organismus, sowohl bei so niedrigen Lebensformen wie Pilzen als auch bei Säugetieren und Menschen.
Die Biogenese von Peroxisomen beim Menschen hängt mit der Funktion von Genen der PEX-Gruppe zusammen. Bisher wurden 13 Gene dieser Gruppe identifiziert, deren Produkte für die Bildung und den Aufbau dieser Organellen erforderlich sind.
Peroxisomen zeigen eine einzigartige morphologische und metabolische Vielfalt und eine physiologische Rolle in Abhängigkeit vom Organismus, Entwicklungsstadium, Zelltyp und Stoffwechselzustand des Organismus.
Die Peroxisomenmembran hat dynamische Eigenschaften, die die biochemische Variabilität dieser Organellen bestimmen und sich an den metabolischen und physiologischen Zustand der Zelle und die Umgebungsbedingungen anpassen.
Diese Proteine kommen am häufigsten in den Zellen der Leber und der Nieren vor. Es wurde gezeigt, dass mehr als 50 biochemische Reaktionen in Peroxisomen stattfinden.
Sie werden in Abhängigkeit von den biochemischen Prozessen klassifiziert, an denen sie beteiligt sind, einschließlich auf Proteine, die als Antioxidantien wirken und am Metabolismus von Lipiden, Proteinen und Aminosäuren, Purinen und der Synthese von Glycerin beteiligt sind.
Ihre wichtigsten Funktionen sind die Beteiligung an der Entgiftung von Wasserstoffperoxid und dem Metabolismus von Fettsäuren. Fehler in den Veränderungswegen führen zu Krankheiten, die sich in schweren klinischen Symptomen äußern.
Aufgrund der Tatsache, dass ein wesentlicher Teil der Reaktion mit dem Metabolismus von Lipiden zusammenhängt, Verbindungen, die für die Bildung und Funktion des Nervensystems erforderlich sind, gehen die meisten peroxisomenbedingten Erkrankungen mit Symptomen einher, die hauptsächlich auf eine Schädigung des Nervensystems zurückzuführen sind - zentral und peripher.
Eine Gruppe angeborener Stoffwechselfehler, die auf Anomalien in der Struktur oder Funktion von Peroxisomen zurückzuführen sind, wird als peroxisomale Erkrankungen bezeichnet.
Die pathogenetische Grundlage für peroxisomale Erkrankungen ist in drei Gruppen unterteilt:
- Krankheiten, die mit einer Störung der Peroxisomen-Biogenese verbunden sind (wie Zellweger-Krankheit)
- Krankheiten, die mit einem Defekt eines einzelnen Enzyms oder Proteins verbunden sind
- Stoffwechselerkrankungen mit gleichzeitigem peroxisomalem Defekt
Bisher wurden 16 Krankheiten beschrieben, die auf eine abnormale Peroxisomenfunktion zurückzuführen sind, von denen 14 mit einer Schädigung des Nervensystems verbunden sind.
Andere peroxisomale Erkrankungen
Die Adrenoleukodystrophie bei Neugeborenen, eine Form der Refsum-Krankheit bei Neugeborenen, ist eine mildere Form des Zellweger-Syndroms mit längerem Überleben.
Die rhizomyelische Chondrodystrophie, eine weitere Krankheit der Gruppe der Peroxisomen-Biogenese-Störungen, ist nur durch Gesichtsdysmorphie und Ossifikationsstörung, Verkürzung der proximalen Gliedmaßen und Katarakte gekennzeichnet.
Erkrankungen der zweiten Gruppe, die aus Mutationen eines einzelnen Enzyms oder Transportproteins resultieren, umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt Adrenoleukodystrophie, klassische Form der Refsum-Krankheit, Chondro-Rhizomyel-Dystrophie, Akatalasie, Hyperoxalurie.
Zu den Erkrankungen der dritten Gruppe - Stoffwechselerkrankungen mit einem parallelen peroxisomalen Defekt - gehören Störungen wie das kontinuierliche Gensyndrom und der letale mitochondrial-peroxisomale Defekt.
Diagnostik peroxisomaler Erkrankungen
Spezifische biochemische Marker werden verwendet, um peroxisomale Erkrankungen zu diagnostizieren.
In den letzten Jahren wurden hochspezialisierte Diagnosetechniken und der Einsatz neuer Methoden zur Untersuchung genetisch bedingter Stoffwechselstörungen rasch entwickelt, um neue peroxisomale Defekte zu erkennen und bereits im Detail bekannte Pathomechanismen kennenzulernen und in Zukunft die Entwicklung einer wirksamen Behandlungsmethode zu erleichtern.
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