Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vom Krankheitsbild zur Mutation

19.10.2009
Wissenschaftler entschlüsseln genetisch bedingte neurodegenerative Erkrankung

Wissenschaftler der Universitätskliniken Jena und Hamburg-Eppendorf entschlüsselten gemeinsam mit Kollegen aus Antwerpen, Zürich, Ankara, Ontario, Jena und Köln eine Gen-Mutation, die eine Schädigung des peripheren Nervensystems mit schweren Empfindungsstörungen verursacht.

Dabei entdeckten sie ein Protein, das eine wesentliche Rolle für den Golgi-Apparat bestimmter Nervenzellen spielt. Durch die identifizierten Genveränderungen wird dieses Protein bei betroffenen Patienten nicht mehr gebildet. Die Folge ist das Absterben von Nervenfasern, so dass die Betroffenen Verletzungen an den Fingern und Zehen kaum wahrnehmen können. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Fachblatts "Nature Genetics".

"Die erste Verdachtsdiagnose lautete Lepra", beschreibt Prof. Dr. Christian Hübner das Krankheitsbild bei einer Patientin, deren Finger und Zehen verstümmelt waren. "Aber Lepraerreger konnten nicht nachgewiesen werden und als wir erfuhren, dass mehrere Geschwister der Frau auch betroffen waren, wurden wir hellhörig."

Der Verdacht, dass die Erkrankung eine genetische Ursache hatte, bestätigte sich. Untersuchungen des gesamten Genoms der Familie grenzten den verdächtigen Bereich auf dem Chromosom 5 ein und ergaben schließlich, dass bei allen von der Erkrankung betroffenen Familienmitgliedern sowohl die väterliche als auch die mütterliche Kopie des FAM134B-Gens mutiert waren. Bei den nicht erkrankten blutsverwandten Eltern der Patientin und gesunden Geschwistern lag die Mutation nur auf einem der beiden Kopien vor - für die Genetiker ein klassisches Beispiel eines sogenannten autosomal-rezessiven Erbganges.

Vererbte Mutation als Ursache

"Unser Interesse war geweckt", so der Neurogenetiker Hübner, "denn die Funktion des Gens war noch nicht erforscht worden. Wir wollten wissen, ob eindeutig diese Mutation zu dem beschriebenen Krankheitsbild führt und vor allem, wie." Zunächst fahndeten die Mediziner unter 75 weiteren Patienten, die unter Empfindungsstörungen, eingeschränkter Reizleitung, Knochenentzündungen an den Fingern und Zehen und als Folge Verstümmelungen litten, nach Veränderungen im FAM134B-Gen. Bei dreien wurden sie fündig - die Mutation war also die Ursache.

Im nächsten Schritt klärten die Forscher die Funktion des Gens. Es enthält den Bauplan für ein Protein, das besonders in solchen Nervenzellen vorkommt, die Reize von den äußeren Extremitäten zum Gehirn leiten und dazu besonders lange Zellfortsätze haben. "Innerhalb dieser Zellen fanden wir das Protein vor allem im Golgi-Apparat, einer Art Zellreaktor, in dem von der Zelle gebildete Eiweiß- und Fettmoleküle modifiziert und sortiert werden", so Dr. Ingo Kurth, Humangenetiker am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf. "Damit tauchte gleich die nächste Frage auf: Welche Funktion hat das Protein dort?"

Neues Golgi-Protein entdeckt

Solche Fragen beantworten Wissenschaftler oft indirekt. Die Genetiker untersuchten also, was schief geht, wenn das vom Gen verschlüsselte Eiweiß fehlt. Dazu schleusten sie ein Virus in leicht handhabbare Tumorzellen, das genau das fragliche Gen ausschaltete. Als Folge davon hatte der Golgi-Apparat in diesen Zellen nur etwa zwei Drittel seiner normalen Größe, Zellwachstum und -teilung waren stark eingeschränkt. "Das ist ein deutlicher Hinweis darauf, dass das von uns gefundene Eiweiß eine wesentliche Rolle für die Struktur und damit die Funktion des Golgi-Apparates spielt. Kommt es zu einer Störung dieses Zellorgans, kann eine Vielzahl von Botenstoffen in den Nervenzellen nicht mehr regelgerecht hergestellt werden - mit schlimmen Folgen für die Funktion vor allem von den Nervenzellen, die aufgrund ihrer langen Zellfortsätze besonders empfindlich sind", fasst Professor Hübner die Ergebnisse zusammen Diese Vermutung wurde bestätigt durch die Beobachtung, dass wie bei den Patienten auch im Zellkulturmodell der Proteinverlust zum Absterben dieser Nervenzellen führt.

Die Arbeit der Neurogenetiker ist Grundlagenforschung, sie stellt ein Puzzleteil im völlig unvollständigen Bild der genetisch bedingten neurodegenerativen Erkrankungen dar. Einen direkten Weg für die Behandlung der Betroffenen können die Wissenschaftler noch nicht aufzeigen, eine Gentherapie ist reine Zukunftsmusik. Doch der Patientin, deren falsche Lepradiagnose vor über fünf Jahren der Ausgangspunkt der Untersuchungen war, halfen die Medizinforscher trotzdem: Sie konnten ihr nach der Untersuchung ihrer sieben Kinder versichern, dass die Kinder nicht an der Nervendegeneration erkranken werden.

Kontakt:
Prof. Dr. Christian Hübner
Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsdiagnostik
Universitätsklinikum Jena
Tel.: 03641 / 9 32 50 30
E-Mail: Christian.Huebner[at]med.uni-jena.de

Uta von der Gönna | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Krebsdiagnostik: Pinkeln statt Piksen?
25.05.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Kugelmühlen statt Lösungsmittel: Nanographene mit Mechanochemie
25.05.2018 | Technische Universität Dresden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics