Humangenetik. Genetisch bedingte Erbkrankheiten. dominant rezessiv dominant rezessiv

Transkript

1 Humangenetik Genetisch bedingte Erbkrankheiten autosomal gonosomal dominant rezessiv dominant rezessiv - Alzheimererkrankung - Chorea-Hungtington - Kurzfingrigkeit - Mafran Syndrom (Spinnenfingrigkeit) - Mucoviscidose - Albinismus - Sichelzellanämie - PKU - Nystagmus - Spezielle Form des Vitamin D Mangels - Hämophilie - Daltonismus Chorea Hungtington - Allgemein: eine der häufigsten erblichen Krankheiten des Nervensystems (1:10000), Untergang von Nervenzellen in den grauen Kernen der Großhirnrinde; außerdem Abnahme von Neorotransmitter (Botenstoffe im zentralen Nervensystem) Gamma-Aminibuttersäure und Acetylcholin - Beginn: Krankheitsbeginn zwischen 35. und 45. Lebensjahr (aber auch schon im Kindesalter oder erst nach 60. Lebensjahr) - Symptome: - Körperliche Veränderungen: Unruhe, ruckartige Bewegungen (schnelle, ungebremste, unwillkürliche, arrhythmische Kontraktionen von wechselnden einzelnen Muskeln oder Muskelgruppen), Schwierigkeiten beim Sprechen und Schlucken - Psychische Störungen: Persönlichkeitsveränderung mit leichter Reizbarkeit, Gleichgültigkeit, Depressionen, Nachlassen der geistigen Kräfte bis zur Demenz, sozialer Rückzug - Vererbung: autosomal dominanter Erbgang - Gen erst 1993 identifiziert - Hungtington- Gen ist auf kurzem Arm des Chromosoms 4 lokalisiert, bei Normalpersonen aufeinanderfolgende CAG- Nukleotide im kodierten Bereich, die im Hungtington- Protein als Glutaminreste erscheinen - bei Erkrankten CAG- Tripletts je höher die Anzahl dieser Glutamine ist, desto stärker ist die Krankheit ausgeprägt und desto früher beginnt sie - Untersuchungsmethode: - aus einer Blutprobe (2-5 ml EDTA- Blut) wird die genomische DNA isoliert - ein die CAG- Triplettwiederholung beinhaltender Abschnitt des Hungtington- Gens wird mit Hilfe der Polymerasenkettenreaktion amplifiziert - die Längenbestimmung des PCR- Produktes und die daraus resultierende Anzahl der CAG-

2 Nukleotidtripletts erfolgt mittels Kapillareletrophorese - Untersuchungsdauer: ca. 1-2 Wochen - Verlauf: Krankheit endet immer tödlich, der zeitliche Verlauf ist jedoch variabel Alzheimererkrankung autosomal- dominanter Erbgang - Allgemein: zu den häufigsten Gesundheitsproblemen gehört die Demenz (Verlust der intellektuellen Funktionen, wie Denken, Erinnern und Verknüpfen von Denkinhalten) - Beginn: Häufigkeit von Demenzerkrankung nimmt mit Alter zu (Altersgruppe sind es 21%), Frauen sind meist häufiger betroffen Ursache unbekannt - Symptome: es sind auftretende Störungen geistig- seelischer Leistungen wie Gedächtnis, Denkvermögen, Sprache und praktisches Geschick bei klarem Bewusstsein - kann viele Ursachen haben, häufigste ist die Alzheimer-Krankheit (70% aller Demenzen) - Entstehung und Vererbung: es gehen in bestimmten Bereichen des Gehirns allmählich Nervenzellen zugrunde, Alois Alzheimer benannte sie 1906 als Fibrillenveränderungen und pathologische Ablagerungen in der Hirnrinde - außerdem entdeckte er Proteinablagerungen, die heute als APP und beta-a4 eine wichtige Rolle spielen - ein Teil dieser Alzheimer-Fälle ist dominant erblich und wird durch Mutation im APP-Gen, welches auf Chromosom 21 liegt, auf die Nachkommen übertragen - familiär bedingten Erkrankungen haben frühen Krankheitsbeginn - ein Beispiel für äußere, die Krankheit fördernde Einflüsse sind Schädel- Hirntraumen, auch wenn sie Jahre zurück liegen, denn Hirnverletzungen bewirken eine vermehrte Produktion von APP - Verlauf: typisch ist der chronisch- fortschreitende Verlauf, beginnend mit Gedächtnisstörungen, der im Endstadium zu vollkommener Pflegebedürftigkeit führt - Heilung zur Zeit ausgeschlossen, jedoch können Medikamente Verlauf verzögern

3 gesundes Gehirn Alzheimer Gehirn - liegt nach amerikanischen Daten an vierter stelle der Todesursachenstatistik - in Deutschland sind ca Personen betroffen Hämophilie (Bluterkrankheit) - Allgemein: angeborene, vererbbare Blutstillungsstörung - leiden zeitlebens an einer verminderten Gerinnungsfähigkeit ihres Blutes, dies beruht auf Defekt eines gerinnungsfördernden Bluteiweißbestandteils (Blutgerinnungsfaktor) - Symptome: kennzeichnend sind häufige Wechsel von blutungsfreien Lebensintervallen mit Blutungsperioden, ausgelöst durch spontane oder verletzungsbedingte Blutungen Mensch kann daran schon verbluten (Blutungen in Haut, Gelenke, Muskulatur, Nase, Mundhöhle, innere Organe) - Vererbung: Hämophilie A und B zählen zu den häufigsten Erbkrankheiten - beruht auf Veränderung der Gene, die auf Geschlechtschromosom X verankert sind und so die verminderte bzw. fehlende Blutgerinnung bewirken - treten nur bei Männern auf, da die Krankheit gonosomal rezessiv vererbt wird - krankhafte Merkmaltritt nur auf, wenn beide gleichartigen Chromosomen betroffen sind oder nur eines geschädigt ist, dem kein gleichartiges gesundes zugeordnet werden kann - Frauen sind so in der Lage, den Gendefekt mit dem zweiten X- Chromosom auszugleichen, Männer können dies nicht, denn sie besitzen ein Y und ein X- Chromosom und können so den Defekt nicht ausgleichen - Frauen sind deshalb Konduktorinnen des Gendefekts, sie übertragen ihn weiter, sie können die Krankheit aber nicht bekommen - der Stammbaum zeigt dies:

4 - die Krankheit ist X-chromosomal bedingt, da die Väter ihr Y-Chromosom an den Sohn weitergeben, selber aber nicht betroffen sind, sonder die Mutter Konduktorin ist - Heilungsmethoden: Apfelessig kann Heilung positiv beeinflussen, da die Säure ätzend wirkt und die Gefäße beschleunigt verschließet - die Therapie besteht darin den Gerinnungsfaktor 8 bzw. 9 intravenös zu spritzen, dabei gibt es keine verbindlichen Regeln; besonders gefährdete Kinder 2-3 mal die Woche - die Gerinnungsfaktoren werden aus Spenderblut hergestellt - Verlauf: dauerhafte Heilung nicht möglich Daltonismus - Allgemein: ist die Rotblindheit, eine Form der Rot-Grün- Blindheit - eine Nervenzelle in der Netzhaut, die für das Farbsehen verantwortlich ist fehlt, wie beim Daltonismus der Rotrezeptor; durch dessen Fehlen können die Farben bei gleicher Helligkeit nicht unterschieden werden - Untersuchungsmethoden: zur Feststellung der Rot-Grün-Blindheit werden Prüftafeln, wie die Ishihara- Tafeln bzw. pseudoisochromatische Tafel verwendet - für Kinder gibt es den CVTME Color Vision Testing Made Easy - Vererbung: sie wird genauso wie die Hämopilie (s.o.) vererbt und ihr defektes Gen liegt ebenfalls auf dem belasteten X- Chromosom, deshalb sind auch hier meist nur Männer betroffen - etwa 9% der männlichen und nur 0,5% der weiblichen Bevölkerung betroffen - bei einer Frau tritt dies nur auf, wenn sie von beiden Eltern das defekte Gen geerbt hat - die meisten Betroffenen nehmen ihre Störung nicht als wahr oder wissen nichts davon, jedoch dürfen bestimmte Berufe nicht ausgeführt werden - schon der englische Chemiker John Dalton ( ), der Begründer der moderen Atomtheorie, beschrieb seine eigenen Probleme, Chemikalien an ihrer Farbe zu erkennen Modellstammbaum zum gonosomal-rezessiven Erbleiden (XaXa = homozygote Frauen, die Merkmalsträger sind) (XaY = Heterozygote Männer, die Merkmalsträger sind) (XAXa = Konduktorinnen)

5 pränatale Diagnostik - vor der Geburt des Fetus wird erkannt, ob Chromosomanomalien oder andere erbbedingte Krankheiten vorliegen - 3 Methoden: - Fruchtwasserpunktion - Chorionzottenpunktion - Nabelschnurpunktion Methoden der pränatalen Diagnostik im Vergleich 1.) - seit etwa auch Amniozentese genannt - Zeit: - zwischen der 14. und 18. Schwangerschaftswoche wird mit Kanüle in die Fruchtblase durch Bauchdecke und Gebärmutter hindurch eingestochen - Ablauf: - Entnahme von 15 ml Fruchtwasser (aber auch abgestoßene Zellen enthalten) Anlegung Zellkultur Chromosomenanalysen und biochemische Untersuchungen durchgeführt so über 50 Stoffwechseldefekte erkennbar (anhand Enzymaktivität und spezifischer Genprodukte) DNA-Diagnostik (mit Gensonden oder genetischen Fingerabdruck Defekte an Erbsubstanz nachweisbar) - Nachteil: nur wenige fetale Zellen stehen zur Verfügung müssen erst vermehrt werden Analyseergebnisse erst nach 2 Wochen 2.) - Zeit: - schon ab 9. Schwangerschaftswoche möglich - Ablauf: - unter Ultraschallkontrolle wird Chorionzottenmaterial aus Plazenta abgesaugt enthält Teilungsstadien fetaler Zellen so direkte Chromosomenanalyse möglich - ersten Ergebnisse innerhalb von 6 Stunden - Nachteil: häufigere Fehlgeburten 3.) - Zeit: - ab 19. Schwangerschaftswoche möglich - Ablauf: - unter Ultraschallsicht wird aus Nabelschnur fetales Blut genommen

6 - Vorteil: unklare Ergebnisse von 1.) und 2.) können hiermit abgeklärt werden Quellen: - Internet - Hefter Klasse 10 - Genetik- Buch Klasse 12 von Schroedel - Stark-Biologie