Genetik & Nierenerkrankungen

Einige grundlegende Informationen über Gene

Einige Erkrankungen in den Nieren werden durch Probleme (Mutationen) in Genen verursacht. Menschen haben etwa 25.000-30.000 Gene. Die Gene bestehen aus DNA (Desoxyribonukleinsäure), einer Chemikalie mit vier Haupttypen (oder Basen), die als A, T, G und C abgekürzt werden.

Die Gene befinden sich an einem zentralen Ort in Zellen, dem Zellkern, und sind auf langen DNA- und Proteinsträngen gruppiert, die Chromosomen genannt werden. Die meisten Menschen haben 46 Chromosomen, von denen 23 von der Mutter und ein weiterer übereinstimmender Satz von 23 vom Vater stammen.Die meisten der 25.000 – 30.000 Gene kommen als Paare, wobei eine Person eine Kopie von ihrer Mutter und eine andere Kopie von ihrem Vater erhält. (Die Ausnahme bilden die Gene, die sich auf den X- und Y-Chromosomen befinden. Für diese Gene gibt es normalerweise nur eine Kopie.) Mutationen sind Fehler im Gencode, die die Art und Weise beeinflussen können, wie Proteine im Körper hergestellt und verwendet werden. Diese Mutationen können es fast sicher machen, dass eine bestimmte Krankheit passieren wird, oder sie können es nur möglich machen, dass die Krankheit passieren wird. Die Arten von Mutationen in einem Gen können auch bestimmen, wie schwer die Krankheit sein wird und wann sie bei einer Person auftritt.Einige Krankheiten können durch eine Mutation in nur einer der beiden Kopien eines Gens verursacht werden, wobei das mutierte Gen stark genug ist, um die Auswirkungen des anderen, normalen Gens zu überwinden. Dies wird als autosomal dominante Vererbung bezeichnet. Ein Beispiel hierfür ist die autosomal dominante Polyzystische Nierenerkrankung (ADPKD). Wenn eine Person eine autosomal dominante genetische Erkrankung hat, ist es wahrscheinlich, dass einer der Eltern dieser Person auch die Krankheit hatte, und auch wahrscheinlich, dass einige der Kinder dieser Person die Krankheit erben können.Einige Krankheiten erfordern, dass eine Person Mutationen in beiden Kopien eines Gens hat. Dies wird als autosomal-rezessive Vererbung bezeichnet. In diesem Fall, beide Kopien des Gens mit einer Mutation zu haben, lässt die Person ohne normales Protein aus diesem Gen und führt zur Krankheit. Bei diesen Krankheiten kann ein normales Gen die Mutation im anderen Gen verdecken und die Krankheit verhindern oder zumindest viel weniger schwerwiegend machen. Aus diesem Grund ist es unwahrscheinlich, dass Eltern oder Kinder der betroffenen Person an der Krankheit leiden. (Wenn ein Elternteil oder Kind eine Kopie des Gens mit der Mutation hat, haben sie fast immer auch eine normale Kopie des Gens). Ein Beispiel ist die autosomal-rezessive polyzystische Nierenerkrankung.

Probleme mit Genen auf dem X-Chromosom sind etwas anders. Da Frauen zwei X-Chromosomen und Männer nur eines haben, wird jede Mutation in einem Gen auf dem X-Chromosom bei Frauen gepaart, bei Männern jedoch die einzige Kopie. Aus diesem Grund betreffen Mutationen in Genen auf dem X-Chromosom normalerweise nur Männer oder zumindest Männer stärker als Frauen. Diese Arten von Krankheiten werden als X-chromosomal bezeichnet. Ein Beispiel für diese Art von Krankheit sind viele Fälle von Alport-Syndrom.

In einigen Fällen kann eine Person ein Gen mit einer Mutation erben, die normalerweise zu einer Krankheit führt, aber diese Krankheit nie bekommt. Dies ist eine Idee namens Penetranz. In diesen Fällen wird angenommen, dass entweder andere, nicht verwandte Gene, die eine Person erbt, vor der Entwicklung der Krankheit schützen können, oder dass sowohl die Mutation im Gen als auch eine gewisse Umweltexposition erforderlich sind, um die Krankheit zu bekommen, und die Person ohne die Krankheit hatte einfach nie diese Umweltexposition.Während viele Krankheiten bekannt sind, die durch Mutationen in einem einzigen Gen verursacht werden, scheinen viele andere Krankheiten durch Sammlungen von kleineren Mutationen in vielen verschiedenen Genen verursacht zu werden. Krankheiten wie diese sind schwieriger zu verstehen, da sie oft zu einem „Risiko“ für die Entwicklung der Krankheit führen und viele mögliche Kombinationen von vererbten Genen und damit ein vererbtes Risiko aufweisen. Die meisten Fälle von Bluthochdruck (Hypertonie) und Autoimmunerkrankungen (wie Lupus) fallen wahrscheinlich in diese Kategorie. Wie diese Arten von Krankheiten auftreten, kann auch davon abhängen, welche Art von Umweltexposition eine Person hat.

Autosomal dominante Polyzystische Nierenerkrankung (ADPKD)

ADPKD ist eine Erkrankung, die durch eine Mutation in einem der beiden Nierenbausteinproteine Polycystin 1 und Polycystin 2 (Gene PKD1 und PKD2) verursacht wird. Spezifische Mutationen in einem dieser beiden Gene führen dazu, dass sich abnormale flüssigkeitsgefüllte Zysten im Nierengewebe bilden. Wenn diese Zysten an Anzahl und Größe zunehmen, drücken sie auf andere Teile der Niere und verursachen Schäden und Narben. Kinder können mit stark vergrößerten Nieren (der Größe normaler erwachsener Nieren) geboren werden und können sofort Nierenversagen bei der Geburt haben, aber häufiger ist dies ein Zustand, der bei älteren Kindern oder Erwachsenen auftritt und über mehrere Jahre zu einer schlimmeren Nierenerkrankung und Nierenversagen führen kann. Etwa die Hälfte der Menschen mit ADPKD wird Nierenversagen haben und im Alter von 50-60 Jahren eine Dialyse oder Transplantation benötigen. ADPKD wurde auch mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit von Gehirnaneurysmen in einigen Familien und mit der Entwicklung von Lebererkrankungen in Verbindung gebracht.

ADPKD kann als Nierenversagen oder Bluthochdruck auftreten. Es kann auch als Niereninfektion (wenn eine der Zysten infiziert wird), als Schmerz von einer Zyste Ruptur oder Blutungen, als vergrößerte Nieren bei Routineuntersuchung gefunden, oder wenn die Person einen Nierenstein entwickelt.

Die Diagnose von ADPKD wird normalerweise durch Ultraschalluntersuchung der Nieren und den Nachweis großer Zysten in den Nieren gestellt. Vor dem 30. Lebensjahr kann diese Diagnose schwierig sein, da sich bei leichter betroffenen Menschen vorher keine Zysten entwickeln können. Es gibt Studien, die nach besseren Möglichkeiten suchen, ADPKD früher zu erkennen und vorherzusagen, welche Menschen eine rasche Verschlechterung der Nierenfunktion haben und welche wahrscheinlich einen besseren Verlauf haben werden, mit geringer Chance, Probleme zu entwickeln.

Als autosomal dominante Erkrankung besteht die Chance, dass Eltern eines betroffenen Individuums sowie die Kinder der Person das Gen für die Krankheit tragen.Derzeit tragen Gentests wenig zur Diagnose einer Person mit typischer ADPKD bei, insbesondere wenn die Krankheit bereits in einer bestimmten Familie bekannt ist. Bei Erwachsenen und einigen Kindern kann die Diagnose normalerweise durch einen Nierenultraschall, eine allgemeine körperliche Untersuchung und Labortests gestellt werden. Während genetische Tests von Kindern in einer betroffenen Familie zeigen können, welches Kind das Gen trägt und wahrscheinlich die Krankheit als Erwachsener haben wird, empfehlen die meisten Ärzte und genetischen Berater derzeit nicht, Kinder auf Krankheiten testen zu lassen, die keine spezifische frühe Behandlung haben und nur Probleme verursachen können, die Jahre entfernt sind.Derzeit wird jedoch ein neues Medikament getestet, das die Entwicklung von Nierenschäden bei Patienten mit ADPKD verhindern oder verlangsamen kann. Wenn die Tests dieses Medikaments zeigen, dass es hilfreich ist, kann die Früherkennung von Menschen mit der Krankheit wichtig sein. Dafür werden Gentests, die zeigen, wer das Gen trägt, wahrscheinlich der Test der Wahl sein.

Es ist auch möglich, dass in Zukunft das Wissen darüber, welche bestimmte Mutation eine Person im PKD1- oder PKD2-Gen trägt, dazu beiträgt, vorherzusagen, ob sich andere ADPKD-Probleme entwickeln werden.

ARPKD ist eine Erkrankung, die durch eine Mutation in einem Nierenbausteinprotein namens Fibrocystin verursacht wird. Das Gen dafür heißt PKHD1. Es ist das einzige Gen, von dem bekannt ist, dass es dieses spezielle Problem verursacht, und eine Mutation in diesem Gen wird bei bis zu 90% der Menschen mit ARPKD gefunden. Die Mutation bewirkt, dass abnorme flüssigkeitsgefüllte Zysten im Nierengewebe gebildet werden. Wenn diese Zysten an Anzahl und Größe zunehmen, drücken sie auf andere Teile der Niere und verursachen Schäden und Narben. Kinder können mit stark vergrößerten Nieren (der Größe normaler erwachsener Nieren) geboren werden und bei der Geburt ein sofortiges Nierenversagen haben, oder die Nieren können bei der Geburt vergrößert werden und normal arbeiten. Über die Hälfte der Kinder, die damit geboren werden, haben im Alter von 10 Jahren Nierenversagen. Hoher Blutdruck ist oft ein Problem. Einige Kinder mit besonders schweren Formen können mit Lungen geboren werden, die zu klein sind, um alleine atmen zu können. Einige dieser Kinder können in der frühen Kindheit sterben.

Die Krankheit betrifft neben der Niere auch andere Körperteile, vor allem die Leber. Zysten und Narbenbildung der Leber können ein Problem aus der frühen Kindheit sein, und kann das schwerste Problem bei einigen Kindern mit ARPKD sein.

ARPKD wird bei 1:20.000 – 1:40.000 Neugeborenen gefunden. Im Moment gibt es keine spezifischen Heilmittel für diese Krankheit.

Wie helfen Gentests?

Manchmal ist es schwierig, sicher zu sein, dass ein Kind ARPKD hat. Einige andere Krankheiten können bei einem neugeborenen Kind gleich aussehen, und milde Formen der Krankheit treten möglicherweise erst später in der Kindheit auf und treten dann möglicherweise zuerst auf, indem sie die Leber betreffen. Ein Gentest kann das Vorhandensein einer Mutation in den PKHD1-Genen bestätigen und bestätigen, dass das Problem ARPKD ist und nicht ein anderes Nierenproblem, das eine andere Überwachung oder Behandlung erfordern würde.

Sobald eine Mutation im PKHD1-Gen in einer Familie gefunden wird, kann entschieden werden, ob das Testen anderer Familienmitglieder hilfreich wäre. Im Allgemeinen wird das Testen anderer Kinder, die keine Probleme zu haben scheinen, für seltene, autosomal rezessive Gene nicht empfohlen.

Weitere Informationen finden Sie unter:

• PKD Foundation https://pkdcure.org/
• Gentests http://www.genetests.org/