Aminosäure-Mangel kann Autismus auslösen

Freitag, 7. September 2012

San Diego – Ein genetischer Stoffwechseldefekt, der zu einem Mangel der verzweigtkettigen Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin im Gehirn führt, kann einen Autismus auslösen. Dies hat ein internationales Forscherteam herausgefunden. In Science (2012; doi: 10.1126/science.1224631) berichtet es, wie eine Substitution der Aminosäuren in einem Mäusemodell die Symptome linderte. Ob die Therapie auch beim Menschen wirksam wäre, ist noch nicht bekannt. Der Gendefekt ist vermutlich selten.

Er wurde in drei Familien aus der Türkei und Ägypten entdeckt. Die Eltern waren jeweils Cousins und Cousinen ersten Grades, was die Wahrscheinlich von autosomal rezessiven Erbgängen erhöht. Um den Defekt aufzuspüren sequenzierte das Team um Joseph Gleeson von der Universität von Kalifornien in San Diego das gesamte Exom, also alle Abschnitte des Genoms, die Proteine kodieren. In beiden Familien wurde ein Defekt im BCKDK-Gen gefunden.

BCKDK steht für Branched Chain Ketoacid Dehydrogenase Kinase. Dieses Enzym greift in den Abbau von verzweigtkettigen (Branched Chain) Aminosäuren ein. Sie gehören zu den essenziellen Aminosäuren, die mit der Nahrung aufgenommen werden müssen. Im Gewebe werden sie von den Enzym BCKD (Branched Chain Ketoacid Dehydrogenase) abgebaut. Dieser Abbau wird vom gegenregulatorischen Enzym BCKDK gehemmt. BCKDK soll vermutlich verhindern, dass in Zeiten geringer Zufuhr die Reserven an Valin, Leucin und Isoleucin zu schnell aufgebraucht werden.

Der Gendefekt führt zu einem Mangel der drei Aminosäuren, der bei den betroffenen Kindern nachgewiesen werden konnte. Die Betroffenen litten an einer schweren Form des Autismus, der mit geistigen Behinderungen einhergeht. Sie hatten außerdem regelmäßig epileptische Anfälle, was laut Gleeson in etwa einem Viertel der Autismuserkrankungen der Fall ist.

Dass der Gendefekt tatsächlich für den Autismus verantwortlich ist, konnten die Forscher an gentechnischen Mäusen nachweisen, bei denen sie das Gen für BCKDK ausgeschaltet hatten. Die Tiere zeigten neurologische Auffälligkeiten, die auf einen Autismus hinweisen. Die Symptome konnten durch eine Diät mit größeren Mengen an Valin, Leucin und Isoleucin abgestellt werden.

Ob eine solche Substitution auch bei Menschen mit autistischen Störungen wirken würde, ist nicht bekannt. Gleeson vermutet, dass die genetische Störung nur für eine geringe Anzahl von Autismus-Erkrankungen beim Menschen verantwortlich ist. Der nächste Schritt dürfte die Entwicklung eines Gentests sein. Mit seiner Hilfe könnte dann nach Kandidaten für eine klinische Studie gesucht werden.

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