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Entstehung eines Alpha-1-Antitrypsin-Mangels

Alpha-1-Antitrypsin-Mangel ist ein angeborener Gendefekt, der vererbt werden kann. Die genetische Information zum Alpha-1-Antitrypsin (AAT) befindet sich auf dem Chromosom Nr. 14. Es ist nicht geschlechtsrelevant, sprich es handelt sich nicht um ein Chromosom, welches geschlechtsspezifisch weitergegeben wird. Das Alpha-1-Antitrypsin-Gen weist 394 Aminosäuren auf und produziert pro Tag im Durchschnitt rund 35 mg Alpha-1-Antitrypsin. Der normale Wert von Alpha-1-Antitrypsin beträgt ca. 180 bis 350 mg pro 100 ml Blut. Über 90 % des Alpha-1-Antitrypsin werden in der Leber synthetisiert. Der Rest wird aus Zellen des Immunsystems selbst oder auch einigen weiteren Körperzellen gewonnen.

Wo liegt der geografische Ursprung des Alpha-1-Antitrypsin-Mangels?

Wenn es um den Zeitpunkt der Entdeckung geht, ist der Alpha-1-Antitrypsin-Mangel eine vergleichbar „junge“ Erkrankung. Sie wurde erst 1963 erforscht, existiert allerdings bereits deutlich länger. Genforscher vermuten, dass es sich bei diesem Gendefekt um eine spontane Mutation handelt, die ihren Ursprung in den skandinavischen Ländern hat. Aus diesem Grund erhielt das mutierte Gen auch den Beinamen „Wikinger-Gen“. Im Laufe der Zeit verbreitete sich der Defekt mit den wandernden Wikingern von Norden nach Süden. Die europäischen Siedler brachten ihn schließlich auch ins frühe Nordamerika. Noch heute erkennt man ein leichtes Nord-Süd-Gefälle. Den Alpha-1-Antitrypsin-Mangel findet man z. B. in Schweden häufiger als im Mittelmeerraum.

Wie wird der Alpha-1-Antitrypsin-Mangel vererbt?

Der Alpha-1-Antitrypsin-Mangel wird im Rahmen eines sogenannten autosomal-rezessiven Erbgangs weitergegeben. Die Erbinformationen liegen bei jedem Menschen doppelt vor. Autosom bedeutet hier, die Erkrankung wird durch ein defektes Chromosom übertragen, welches nicht zu den Geschlechtschromosomen gehört. Rezessiv heißt, dass erst beide Chromosomen betroffen sein müssen, damit die Erkrankung auch ausbricht.

Nicht selten tragen Betroffene zwar ein defektes Gen in sich, doch weisen diese Menschen in der Regel keine Beeinträchtigungen auf, da die schädliche Wirkung durch das gesunde Gen wieder ausgeglichen wird. Die Medizin spricht hier auch von einem heterozygoten Defekttyp.

Tun sich nun zwei Betroffene zusammen und gründen eine Familie, besteht eine 25-prozentige Möglichkeit, dass das Kind an Alpha-1-Antitrypsin-Mangel erkrankt. Vier Varianten sind möglich:

  • Das Kind erhält je ein gesundes Gen von Vater und Mutter.
  • Es erhält ein gesundes Gen vom Vater und ein defektes Gen von der Mutter.
  • Es erhält ein gesundes Gen von der Mutter und ein defektes Gen vom Vater.
  • Es erhält je ein defektes Gen von Vater und Mutter und verfügt somit über zwei defekte Gene.

In letzterem Fall wird die Erkrankung früher oder später ihre Auswirkungen zeigen. In der Regel geschieht dies bereits im Kindesalter, es treten erste Leberschädigungen auf. Dieses Kind zählt dann zu den homozygoten Defekttypen.

Da eine rezessive Erkrankung erst bei homozygoten Betroffenen sichtbar wird, wissen Betroffene mit nur einem erkrankten Gen meist nicht, dass sie den Defekt Alpha-1-Antitrypsin-Mangel in sich tragen. Auch ist es nicht selten, dass eine oder mehrere Generationen übersprungen werden, bevor das erste Kind in der Familiengeschichte ein doppeltes defektes Gen erbt.

Was löst die Symptome bei Alpha-1-Antitrypsin-Magel aus?

Täglich kämpft unser Immunsystem gegen eindringende Fremdkörper. Gerade unsere Lunge ist am stärksten betroffen. Unser Abwehrmechanismus schüttet Enzyme aus, die inhalierten Fremdkörpern oder bereits leichten Entzündungsprozessen entgegenwirken. Diese Enzyme werden auch Proteasen genannt und greifen erkranktes Gewebe an. Ist die Störung beseitigt, sendet unsere Leber wiederum Protease-Hemmer aus, die die Arbeit der Enzyme beenden. Ein solcher Protease-Hemmer ist das Alpha-1-Antitrypsin. Es trägt auch den Namen Alpha-1-Proteinase-Inhibitor und fungiert als schützender Gegenpol zum zersetzenden Enzym. Liegt nun ein Gendefekt vor, genügt die Menge des produzierten Alpha-1-Antitrypsins nicht mehr, um die Angriffe der Proteasen zu beenden. Im Laufe der Erkrankung wird nicht nur erkranktes, sondern auch gesundes Gewebe angegriffen.

Da Alpha-1-Antitrypsin hauptsächlich im Bereich unserer empfindlichen Lunge tätig ist, bedeutet sein Ausfall eine Neigung zu Atemwegsinfekten, chronischer Bronchitis oder sogar Lungenemphysem. In der Folge treten Symptome wie Atemnot, Kurzatmigkeit, trockener Reizhusten oder solcher mit Auswurf, Wassereinlagerung im Gewebe (Ödeme) oder auch Blaufärbung der Schleimhäute, Finger- und/oder Zehennägel als Ergebnis der Sauerstoffunterversorgung auf.

Die Symptome einer Lebererkrankung wie Gelbfärbung der Haut, Ödeme oder auch Blutgerinnungsstörungen können bei schwerem Verlauf in einer lebensbedrohlichen Leberzirrhose münden. Alpha-1-Antitrypsin wird hauptsächlich in der Leber produziert. Der Gendefekt beeinflusst diese Produktion und so kann es sein, dass statt eines arbeitsfähigen Alpha-1-Antitrypsins ein verändertes Molekül synthetisiert wird. Dieses veränderte Molekül ist funktionslos und lagert sich mit der Zeit in der Leber ab. Je mehr schadhafte Moleküle sich in der Leber anreichern, desto stärker stören sie die gesamte Arbeit dieses Organs.

Damit die Symptome allerdings sichtbar werden, muss der Wert des Alpha-1-Antitrypsins unter 35 % des Normalwertes fallen. Zudem begrenzt sich die Symptomatik meist entweder auf die Lunge oder auf die Leber. Dass zeitgleich Lunge und Leber betroffen sind, ist äußerst selten. Ebenfalls unüblich ist eine Manifestation der Symptome bei anderen Organen oder auf der Haut.

Melissa Seitz

26.01.15

Entstehung
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