Mukoviszidose: Ursachen, Vererbung, Behandlung und Diagnose

Mukoviszidose: Ursachen, Vererbung, Behandlung und Diagnose

Was ist Mukoviszidose?

Mukoviszidose (CF) ist eine genetische Erkrankung, die die Fähigkeit des Körpers beeinträchtigt, Schweiß und zähen Schleim zu produzieren. CF führt dazu, dass sich Schleim in der Lunge ansammelt. Dieser Schleim verstopft die Lunge und beeinträchtigt deren ordnungsgemäße Funktion. CF kann zu Infektionen und Atemproblemen führen und auch die Verdauung und Fortpflanzung beeinträchtigen. Mukoviszidose ist die häufigste tödliche genetische Erkrankung in den Vereinigten Staaten und betrifft etwa 30.000 Amerikaner. Derzeit gibt es keine Heilung für Mukoviszidose, es gibt jedoch mehrere Therapien, die zur Linderung der Symptome beitragen können. CF-Patienten haben ein höheres Risiko, andere Gesundheitsprobleme wie Lebererkrankungen, Lungenschäden, Sinusitis und bakterielle Infektionen zu entwickeln. CF-Selbsthilfegruppen stehen zur Verfügung, um CF-Patienten dabei zu helfen, mehr über ihre Krankheit zu erfahren, mit Ärzten in Kontakt zu treten und die Öffentlichkeit aufzuklären 

Ursachen von Mukoviszidose


Mukoviszidose wird durch eine Mutation im Gen „Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator“ (CFTR) verursacht. Der CFTR-Gendefekt führt dazu, dass das CFTR-Protein nicht mehr funktionsfähig ist. Dieses Protein ist für den Chloridtransport zur Zelloberfläche notwendig. Ohne dieses Protein ist Chlorid nicht in der Lage, Wasser an die Zelloberfläche zu transportieren und anzuziehen, wodurch der Schleim klebriger und dicker wird. Eine weitere häufigste Mutation, F508, ist eine Deletion von drei Nukleotiden, die zum Verlust der Aminosäure Phenylalanin (F) an der 508. Position des Proteins führt. Es gibt über 1500 verschiedene Mutationen, die zu Mukoviszidose führen können.


Mukoviszidose ist eine rezessive genetische Erkrankung. Dies bedeutet, dass beide Elternteile das Gen haben müssen, damit ihr Kind betroffen ist. Wenn ein Elternteil CF hat und der andere nicht, besteht eine 1:2-Chance, ein Kind mit dieser Erkrankung zu bekommen.


Mukoviszidose kann durch eine Vielzahl von Umweltfaktoren verursacht werden, darunter Zigarettenrauch, Luftverschmutzung und Keime. 
Abb.: Atemwege bei Mukoviszidose
Abb.: Atemwege bei Mukoviszidose  

Symptome einer Mukoviszidose


Burkholdeia cepacia ist ein gramnegatives Bakterium, das in der natürlichen Umgebung vorkommt. Es ist dafür bekannt, dass es gegen mehrere Medikamente eine Antibiotikaresistenz aufweist. Sobald es die Lunge erreicht, wird die Behandlung bei CF-Patienten daher sehr schwierig. Eine Kombinationstherapie wird zur Überwindung einer B. cepacia-Infektion eingesetzt. Menschen mit Immunschwäche oder Krebs können sich auch mit B. cepacia infizieren. CF-Patienten erkranken häufiger als andere an B. cepacia. Dies kann dazu führen, dass die Lungenfunktion schneller abnimmt und die Lebenserwartung verkürzt wird. B. cepacia kann sich durch direkten oder indirekten Kontakt verbreiten. Daher wird empfohlen, bei geselligen Zusammenkünften Handschuhe und Masken zu tragen. Für die Diagnose von B. cepacia wird eine Rachen- oder Sputumkultur verwendet. 

B. Cepacia und Mukoviszidose


Burkholdeia cepacia ist ein gramnegatives Bakterium, das in der natürlichen Umgebung vorkommt. Es ist dafür bekannt, dass es gegen mehrere Medikamente eine Antibiotikaresistenz aufweist. Sobald es die Lunge erreicht, wird die Behandlung bei CF-Patienten daher sehr schwierig. Eine Kombinationstherapie wird zur Überwindung einer B. cepacia-Infektion eingesetzt. Menschen mit Immunschwäche oder Krebs können sich auch mit B. cepacia infizieren. CF-Patienten erkranken häufiger als andere an B. cepacia. Dies kann dazu führen, dass die Lungenfunktion schneller abnimmt und die Lebenserwartung verkürzt wird. B. cepacia kann sich durch direkten oder indirekten Kontakt verbreiten. Daher wird empfohlen, bei geselligen Zusammenkünften Handschuhe und Masken zu tragen. Für die Diagnose von B. cepacia wird eine Rachen- oder Sputumkultur verwendet.

Wie wird Mukoviszidose diagnostiziert?


Mukoviszidose kann mit einem Gentest diagnostiziert werden. Blut oder Speichel werden auf ein bestimmtes Gen getestet, das mit Mukoviszidose assoziiert ist. Das CFTR-Gen ist ein starker Prädiktor für die Erkrankung, da es bestimmt, ob jemand an Mukoviszidose leidet oder nicht. Wenn das Gen identifiziert wird, deutet dies darauf hin, dass die Person an Mukoviszidose leidet und eine Therapie benötigt. Gentests werden auch zum Screening von Trägern mutierter CF-Gene eingesetzt. Bei Neugeborenen wird ein Fersenstich-Screening-Test durchgeführt, um auf seltene genetische Mutationen zu prüfen, und in dieser Routine wird auch auf Mukoviszidose untersucht. Der Schweißtest hilft bei der Diagnose von CF, indem er die Salzkonzentration (Chloridmenge) im Körper des CF-Patienten misst. Es ist die zuverlässigste Screening-Methode für CF. 

Wie wird Mukoviszidose behandelt?


Es gibt keine Heilung für Mukoviszidose, aber es gibt Behandlungen, die helfen können, die Symptome zu lindern. Einige der Behandlungen umfassen Medikamente, Therapien und Operationen.


• Zu den Medikamenten können Antibiotika zur Bekämpfung von Infektionen, Bronchodilatatoren zur Öffnung der Atemwege und Pankreasenzyme zur Unterstützung der Verdauung gehören.


• CFTR-Modulatoren – CF-Patienten mit einer Mutation im Cystic Fibrosis Transmembrane Conductor Regulator Gen (CFTR) haben ein dysfunktionales CFTR-Protein. Daher können sich Chloridionen nicht bis zur Zelloberfläche bewegen, was zur Bildung von dickem, klebrigem Schleim führt, der die Lunge, die Bauchspeicheldrüse und die Nebenhöhlen verstopft. Diese CFTR-Modulatoren sind eine Klasse von Arzneimitteln, die auf das CFTR-Protein abzielen. Auch wenn dadurch nicht die vollständige Bewegung der Chloridionen wiederhergestellt wird, verbessert es dennoch den Fluss, was den Zustand von CF-Patienten verbessert.


• Zu den Therapien können Brustphysiotherapie zur Schleimlösung, Atemwegsreinigungstechniken zur Entfernung von Schleim und Ernährungsberatung zur Sicherstellung einer gesunden Ernährung gehören. Es gibt keine bekannte Möglichkeit, Mukoviszidose zu verhindern, aber eine frühzeitige Diagnose und Behandlung können die Prognose verbessern. Eltern, die befürchten, dass ihr Kind an Mukoviszidose erkrankt sein könnte, können es auf das Gen testen lassen. Wenn das Kind das Gen trägt, kann es sofort mit der Behandlung beginnen und hat möglicherweise eine bessere Prognose.


• Die Prognose für Mukoviszidose hängt von der Schwere der Erkrankung und der individuellen Fähigkeit ab, mit den Symptomen umzugehen. Je nach Schwere der Erkrankung variiert die Lebenserwartung der Patienten. Manche Menschen mit CF können bis zu 60 oder 70 Jahre alt werden. Eine frühzeitige Diagnose und Behandlung sind wichtig, um die Prognose zu verbessern.

Forschung zu CF und Behandlung


Es gibt keine Heilung für Mukoviszidose, aber Wissenschaftler entwickeln weiterhin neue Therapien. Die Entwicklung von Gentherapie, Stammzelltherapie und genetischer Veränderung bei der Behandlung von CF wird noch untersucht. Im Jahr 2021 wurden mit der CRISPR/CAS9-Technologie nur wenige Fortschritte erzielt. Forscher korrigierten Mutationen, die Mukoviszidose in kultivierten menschlichen Stammzellen verursachen. Um den defekten Teil der DNA zu reparieren, verwendeten sie Prime Editing, bei dem der fehlerhafte Abschnitt durch einen gesunden ersetzt wird. In diesem Beispiel soll Prime Editing weniger schädlich sein als CRISPR/Cas9. Derzeit werden mehrere klinische Studien zur Erprobung neuer Behandlungsmöglichkeiten durchgeführt. 

CF-bezogene ELISA-Kits


ELISA-Kits


ELISA-Kit für humanes CFTR/Cystische Fibrose-Transmembran-Leitfähigkeitsregulator
Empfindlichkeit 0,094 ng/ml
Bereich 0,156–10 ng/ml
ELISA-Typ-Sandwich 
Humanes CFTR-ELISA-Kit (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator).
Empfindlichkeit 0,09 ng/ml
Bereich 0,16–10 ng/ml
ELISA-Typ-Sandwich 
CLIA-Kit für menschliches CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator).
Empfindlichkeit 18,75 pg/ml
Bereich 31,25–2000 pg/ml
ELISA-Typ-Sandwich 
5th Sep 2024 Shanza Riaz

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