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Medizin

Studie: Angeborene Störung der Zilien kann Mitralklappenprolaps auslösen

Donnerstag, 23. Mai 2019

/7activestudio, stockadobecom

Charleston/South Carolina – Genetische Defekte in den Zilien, die nur während der Embryonalzeit aktiv sind, sind eine mögliche Ursache für den Mitralklappenprolaps, an dem einer von 40 Menschen im Alter erkrankt. Dies berichtet ein internationales Forscherteam in Science Translational Medicine (2019; 11: eaax0290).

Zilien sind antennenartige Ausstülpungen der Zellmembran, deren Kern ein Bündel von Mikrotubuli bildet. Es gibt bewegliche Zilien, die beispielsweise in den Bronchien die Sekrete in Richtung Rachen transportieren oder im Eileiter die Eizelle bewegen. Eine zweite Gruppe von Zilien ist unbeweglich. Sie wurden lange für ein funktionsloses Relikt der Evolution gehalten. Inzwischen ist jedoch sicher, dass sie in der embryonalen Entwicklung eine wichtige Rolle spielen. Defekte in diesen Zilien führen zu einer Ziliopathie. Die bekannteste Folge ist die autosomal-dominante polyzystische Nierenerkrankung (ADPKD).

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Etwa jeder vierte Patient mit einer ADPKD hat einen Mitralklappenprolaps. Diese Gemeinsamkeit hat ein Team um Russell Norris von der Universität von South Carolina in Charleston veranlasst, den Einfluss der Zilien in der embryonalen Entwicklung der Mitralsegel zu untersuchen. Die Forscher stellten fest, dass Zilien bis etwa zur Geburt auf den Bindegewebszellen der Herzklappen vorhanden sind, deren Entwicklung sie über die Bildung der extrazellulären Matrix beeinflussen.

Um die verantwortlichen Gene zu ermitteln, führten die Forscher eine genomweite Assoziationsstudie durch. Dabei wird das Erbgut von Menschen mit und ohne Mitralklappenprolaps verglichen. Die Forscher entdeckten Varianten in 2 Genen, die das Risiko auf einen Mitralklappenprolaps erhöhen. Diese Gene wurden dann gezielt bei Mäusen ausgeschaltet, was bei den Tieren einen Mitralklappenprolaps auslöste. 

Die gezielte Sequenzierung der Gene in einer Familie, in der der Mitralklappenprolaps autosomal-dominant vererbt wurde, führte dann zur Entdeckung einer Missense-Mutation in dem Zilien-Gen DZIP1. Diese Mutation wurde dann mit der Genomschere CRISPR/Cas9 in das Erbgut von Mäusen eingebaut. Die Tiere entwickelten den gleichen Mitralklappenprolaps wie die betroffenen Mitglieder der Familie.

Damit scheint bewiesen zu sein, dass Mutationen im Zilien-Gen DZIP1 eine mögliche Ursache des Mitralklappenprolaps beim Menschen ist. Welchen Anteil das Gen an der Gesamtzahl der Erkrankung hat, ist bisher nicht bekannt. Der Mitralklappenprolaps kann unterschiedlich stark ausgeprägt sein. Einige Menschen bleiben Zeit ihres Lebens symptomlos, bei anderen kommt es zu einer schweren Mitralklappeninsuffizienz, die ohne Klappenaustausch tödlich verlaufen würde. © rme/aerzteblatt.de

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