Erbliche Stoffwechselkrankheit – Ursachen und Behandlung

Was sind erbliche Stoffwechselkrankheiten?

Erbliche Stoffwechselkrankheiten, auch als hereditäre Stoffwechselerkrankungen oder angeborene Stoffwechselstörungen bezeichnet, sind eine große Gruppe genetisch bedingter Erkrankungen. Bei diesen Krankheiten ist ein Schritt im normalen Stoffwechsel des Körpers gestört, weil ein bestimmtes Enzym, ein Transportprotein oder ein anderes am Stoffwechsel beteiligtes Molekül fehlt oder nicht richtig funktioniert. Dies führt zur Ansammlung schädlicher Substanzen oder zum Mangel an lebenswichtigen Produkten im Körper.

Insgesamt sind mehrere Hundert verschiedene erbliche Stoffwechselkrankheiten bekannt. Obwohl jede einzelne Erkrankung selten ist, machen sie in ihrer Gesamtheit einen bedeutenden Anteil der genetisch bedingten Erkrankungen aus.

Ursachen

Erbliche Stoffwechselkrankheiten werden durch Mutationen in einzelnen Genen verursacht, die für Enzyme oder andere Proteine kodieren, die am Stoffwechsel beteiligt sind. Diese Mutationen können auf unterschiedliche Weise vererbt werden:

• Autosomal-rezessiv: Beide Elternteile tragen je eine fehlerhafte Genkopie. Das Kind erkrankt, wenn es beide defekten Kopien erbt (z. B. Phenylketonurie, Mukoviszidose).
• Autosomal-dominant: Eine einzige fehlerhafte Genkopie reicht aus, um die Erkrankung auszulösen (z. B. familiäre Hypercholesterinämie).
• X-chromosomal: Der Gendefekt liegt auf dem X-Chromosom und betrifft häufiger Männer (z. B. Hämophilie A).
• Mitochondrial: Der Defekt liegt im mitochondrialen Erbgut und wird ausschließlich über die Mutter vererbt.

Arten und Beispiele

Erbliche Stoffwechselkrankheiten lassen sich nach den betroffenen Stoffwechselwegen einteilen:

Störungen des Aminosäurestoffwechsels

Bei diesen Erkrankungen können bestimmte Aminosäuren nicht richtig abgebaut oder umgewandelt werden. Bekannte Beispiele sind:

• Phenylketonurie (PKU): Mangel an Phenylalaninhydroxylase führt zur Anhäufung von Phenylalanin, was ohne Behandlung zu geistiger Behinderung führt.
• Ahornsirupkrankheit: Gestörter Abbau von verzweigtkettigen Aminosäuren, der zu neurologischen Schäden führen kann.

Störungen des Kohlenhydratstoffwechsels

• Galaktosämie: Unfähigkeit, Galaktose (Milchzucker) abzubauen, was zu Leber- und Hirnschäden führt.
• Glykogenspeicherkrankheiten (z. B. Morbus Pompe): Störungen im Auf- oder Abbau von Glykogen.

Störungen des Fettstoffwechsels

• Familiäre Hypercholesterinämie: Erhöhte LDL-Cholesterin-Werte durch defekte LDL-Rezeptoren, erhöhtes Herzinfarktrisiko.
• Sphingolipidosen (z. B. Morbus Gaucher, Morbus Niemann-Pick): Ablagerung von Fettstoffen in Organen.

Störungen des Purin- und Pyrimidinstoffwechsels

• Gicht (primäre Form): Erhöhte Harnsäurespiegel durch verstärkte Purinproduktion.
• Lesch-Nyhan-Syndrom: Schwere neurologische Störung durch Enzymdefekt im Purinstoffwechsel.

Lysosomale Speicherkrankheiten

Hierzu zählen Erkrankungen wie Morbus Gaucher, Morbus Fabry und die Mukopolysaccharidosen, bei denen Substanzen in den Lysosomen der Zellen nicht abgebaut werden können.

Symptome

Die Symptome erblicher Stoffwechselkrankheiten sind sehr vielfältig und hängen von der jeweiligen Erkrankung und dem betroffenen Stoffwechselweg ab. Häufige Symptome und Zeichen können sein:

• Entwicklungsverzögerungen oder geistige Behinderung
• Neurologische Störungen (Krampfanfälle, Bewegungsstörungen)
• Vergrößerung von Leber und/oder Milz (Hepatosplenomegalie)
• Muskelschwäche
• Skelettveränderungen
• Auffälliger Geruch von Urin, Schweiß oder Atemluft
• Erbrechen und Trinkschwäche bei Säuglingen
• Wachstumsstörungen

Viele Erkrankungen manifestieren sich bereits im Säuglingsalter oder in der frühen Kindheit, einige können sich aber auch erst im Erwachsenenalter zeigen.

Diagnose

Die Diagnose erblicher Stoffwechselkrankheiten kann komplex sein. Folgende diagnostische Methoden kommen zum Einsatz:

• Neugeborenenscreening: In Deutschland wird kurz nach der Geburt ein Blut-Screening auf eine Reihe von Stoffwechselerkrankungen durchgeführt (erweitertes Neugeborenenscreening), z. B. auf PKU, Ahornsirupkrankheit und weitere.
• Biochemische Tests: Messung von Enzymaktivitäten oder bestimmten Stoffwechselprodukten im Blut, Urin oder anderen Körperflüssigkeiten.
• Molekulargenetische Untersuchungen: Nachweis der ursächlichen Genmutation durch DNA-Analyse.
• Bildgebende Verfahren: z. B. MRT des Gehirns bei neurologischen Symptomen.
• Biopsie: In manchen Fällen Entnahme von Gewebe (z. B. Leber) zur weiteren Analyse.

Behandlung

Die Behandlung richtet sich nach der spezifischen Erkrankung. In vielen Fällen ist keine vollständige Heilung möglich, aber die Symptome können kontrolliert und Komplikationen verhindert werden:

• Diättherapie: Bei PKU z. B. phenylalaninarme Diät; bei Galaktosämie laktosefreie Ernährung.
• Enzymersatztherapie (ERT): Intravenöse Gabe des fehlenden Enzyms, z. B. bei Morbus Gaucher oder Morbus Pompe.
• Substratreduktionstherapie: Verminderung der Bildung des nicht abbaubaren Substrats durch Medikamente.
• Gentherapie: Zunehmend erforschte Methode, bei der der defekte Gen-Abschnitt korrigiert oder ersetzt wird.
• Stammzelltransplantation / Knochenmarktransplantation: Bei einigen Erkrankungen (z. B. bestimmten Mukopolysaccharidosen).
• Medikamentöse Therapie: z. B. Harnsäure-senkende Mittel bei primärer Gicht.
• Supportive Therapie: Physiotherapie, Ergotherapie, Logopädie und psychosoziale Unterstützung.

Prognose

Die Prognose hängt stark von der Art der Erkrankung und dem Zeitpunkt der Diagnose und Behandlung ab. Bei frühzeitiger Diagnose und konsequenter Therapie können viele Patienten ein weitgehend normales Leben führen. Ohne Behandlung können einige Erkrankungen jedoch zu schwerwiegenden, teils lebensbedrohlichen Komplikationen führen.

Quellen

1. Muntau, A. C. - Intensivkurs Pädiatrie. 7. Auflage. Urban und Fischer, München 2018.
2. Scriver, C. R. et al. - The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease. 8th edition. McGraw-Hill, New York 2001.
3. Deutsche Gesellschaft für Kinder- und Jugendmedizin (DGKJ) - Leitlinien zu angeborenen Stoffwechselerkrankungen. www.awmf.org (abgerufen 2024).