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Die Erkrankungen im Einzelnen

Seltene kinderneurologische Erkrankungen

Wichtige Informationen zu einzelnen Gruppen

Im Folgenden stellen wir Ihnen beispielhaft Informationen zu vier wichtigen Gruppen seltener kinderneurologischer Erkrankungen vor.

Lysosomale Speichererkrankungen

Lysosomen sind Organellen, in denen eine Vielzahl verschiedenster spezialisierter Enzyme (Hydrolasen) große Makromoleküle wie Proteine (Eiweiße), Polysaccharide (Mehrfachzucker), Lipide (Fette) und Nukleinsäuren (z.B. die DNA des Erbmaterials) in ihre Grundbausteine abbaut. Lysosomen sind von einer einfachen Membran vom Rest der Zelle abgeschirmt. Mit einem pH-Wert von 4,5-5 ist ihr Inneres saurer als das sie umgebende übrige Zellinnere. Die lysosomalen Enzyme sind an den niedrigen pH-Wert angepasst (saure Hydrolasen). Wird ein Lysosom beschädigt, werden die Enzyme im pH-neutralen Umfeld inaktiv, so dass die restliche Zelle geschützt bleibt.

Bei Störungen der Lysosomenfunktion durch den Ausfall oder eine Funktionseinschränkung einzelner Enzyme oder Enzymgruppen können die entsprechenden Makromoleküle nicht oder nur unvollständig abgebaut werden und reichern sich innerhalb der Zellen an. Oftmals schwellen dadurch die Zellen, teilweise auch die gesamten betroffenen Organe, an und werden in ihrer Funktion gestört.

Charakteristisch ist die oftmals zuerst unauffällige Entwicklung des Kindes – erst nach und nach manifestieren sich die jeweiligen Symptome. Dabei zeigen lysosomalen Speicherkrankheiten klinisch heterogene Krankheitsbilder. Abhängig von dem jeweils zugrundeliegenden Enzymdefekt und der eventuell vorhandenen Restaktivität des betroffenen Enzyms können unter anderem Nervensystem, Knochen, Milz, Nieren, Muskeln und Herz in unterschiedlich starker Ausprägung beeinträchtigt werden.

Peroxisomale Erkrankungen

Peroxisomen sind Organellen, die in den Körperzellen wichtige Funktionen in der Entgiftung und im Abbau einiger langkettiger Lipide (Fette) innehaben. Eine einfache Membran schirmt ihr Inneres gegen den Rest der Zelle ab und bildet so einen geschützten Bereich, in dem für die Zelle andernfalls schädlich Reaktionen ablaufen können. Der Begriff „Peroxisom“  kommt von Reaktionen, während derer aggressives Wasserstoffperoxid entsteht, das dann durch spezialisierte Enzyme unschädlich gemacht wird. Zu diesen Reaktionen gehört z.B. der Abbau bestimmter langkettiger Fettsäuren. In den Peroxisomen entstehen unter anderem aber auch wichtige Lipide, die für den Aufbau und die Funktion von Nervenzellen notwendig sind (Plasmalogene).

Peroxisomale Erkrankungen, die auf Störungen der Peroxisomenfunktion beruhen lassen sich in zwei Gruppen einteilen:

  • Störungen in der Bildung funktionsfähiger Peroxisomen
    (Peroxisomendefekte, peroxisome biogenesis disorders (PBDs).
  • Der Ausfall einzelner Proteine in vollständig ausgebildeten Peroxisomen
    (peroxysomale Enzym- und Transporterdefekte).

Beide Gruppen lassen sich klinisch nur schwer voneinander abgrenzen. Die Ausprägung der Symptome ist variabel, möglich sind abhängig von der jeweiligen Erkrankung und vom Schweregrad z.B. neurologische Störungen (Enzephalopathie, Epilepsien, Schwerhörigkeit) mit Entwicklungsverzögerungen und psychomotorische Beeinträchtigungen, Skelettanomalien und charakteristische Schädel- und Gesichtsfehlbildungen, Augenanomalien und Leberfunktionsstörungen.

Mitochondriale Zytopathien

Mitochondriale Zytopathien betreffen den Energiestoffwechsel der Zellen. Ursache sind pathologische Mutationen in Genen, die für Enzyme codieren, die an Stoffwechselwegen innerhalb der Mitochondrien („Kraftwerke der Zelle“) beteiligt sind. Mitochondrien besitzen eine eigene DNA, die sogenannte mitochondriale DNA (mtDNA). Da Mitochondrien in erster Linie von der Mutter (maternal) über die Eizelle auf das Kind weitergegeben werden, werden Gendefekte, die auf Mutationen in der mtDNA beruhen, von der Mutter vererbt. Eine einzelne Eizelle trägt hunderte Mitochondrien. Diese verteilen sich im Zuge der Embryonalentwicklung unterschiedlich in den Geweben und Organen des heranwachsenden Kindes (Heteroplasmie). Die sich ausbildenden Symptome hängen stark von der Verteilung der Mitochondrien mit Mutationen im Organismus ab. Bei einer entsprechenden Verteilung können selbst schwerwiegende Mutationen unbemerkt an die Kinder weitergegeben werden. Eine Vielzahl der Gene, die für mitochondriale Komponenten codieren, liegt aber auch in der DNA des Zellkerns. Diese Erkrankungen können abhängig vom betroffenen Gen autosomal-dominant, autosomal-rezessiv oder X-chromosomal vererbt werden.

Viele mitochondriale Stoffwechselwege sind miteinander verbunden, manche Enzyme sind an mehreren Enzymkomplexen beteiligt und oftmals bewirken Anhäufungen bestimmter Zwischenverbindungen eine Hemmung weiterer Enzyme und Reaktionswege. Aus diesem Grund kann ein genetisch bedingter Ausfall oder eine Funktionseinschränkung eines mitochondrialen Enzyms eine Reihe unspezifischer und variabler Symptome in verschiedenen Organen hervorrufen. Betroffen sind dabei vor allem Organe mit hohem Energieverbrauch wie Gehirn und Nervensystem, Herz, Skelettmuskeln, Leber und Nieren.

Neuronale Ceroid-Lipofuszinosen (NCL)

Als neuronale Ceroid-Lipofuszinosen (NCL) wird eine heterogene Gruppe genetisch bedingter und zumeist autosomal-rezessiv vererbter neurodegenerativer Erkrankungen bezeichnet, die gemeinsame klinische Merkmale zeigen und eine Speicherung von Ceroid-Lipofuszinen innerhalb der Körperzellen aufweisen. Ceroid-Lipofuszine sind wachsartige Abbauprodukte aus dem Zellstoffwechsel, die normalerweise in den Lysosomen abgebaut werden. Reichern sie sich an, stören sie nach und nach die Zellfunktionen und bringen die Zelle zum Absterben.

Charakteristisch für NCL-Erkrankungen sind der fortschreitende Verlust sämtlicher kognitiver und motorischer Fähigkeiten bis hin zur Schwerpflegebedürftigkeit, eine Degeneration der Netzhaut, die zur Erblindung führt, und epileptischen Anfälle. Die Lebenserwartung ist zumeist stark verkürzt.

Die verschiedenen NCL-Typen werden aufgrund ihrer der jeweiligen Erkrankung zugrundeliegenden veränderten Gene eingeteilt. Bislang sind 14 verschiedene NCL-Varianten bekannt. Wahrscheinlich existieren aber noch mehr Unterformen. Eine weitere Klassifikation erfolgt oftmals abhängig vom Krankheitsbeginn. Entsprechend unterscheidet man die infantile NCL (Beginn im ersten Lebensjahr), die spät-infantile NCL und die juvenile NCL mit Beginn im Schulalter.

Mit 2-7 Fällen pro 100.000 Lebendgeburten stellen die neuronalen Ceroid-Lipofuszinosen insgesamt betrachtet die häufigste Gruppe von fortschreitenden neurodegenerativen Erkrankungen im Kindesalter dar. Die einzelnen Häufigkeiten unterschieden sich aber stark abhängig von Subtyp und der geographischen Region.