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Medizin

Genduplikation führt zum Riesenwuchs

Donnerstag, 4. Dezember 2014

Lüttich – Die Duplikation eines Gens auf dem X-Chro­mo­som führt zu einem Gigantismus, der sich bereits im Vorschulalter durch ein ungewöhnliches Körper­wachstum bemerkbar macht. Die genaue Funktion des Gens, das amerikanische und belgische Forscher im New England Journal of Medicine (2014; doi: 10.1056/NEJMoa1408028), beschreiben, ist nicht bekannt.

Der größte medizinisch registrierte Mensch, der US-Amerikaner Robert Wadlow, maß 2,72 Meter. Er ist einer von 36 Menschen mit einer zweifellos nach­gewiesenen Körpergröße von über 2,40 Meter. Experten wie Albert Beckers von der Universität Lüttich in Belgien messen Giganten allerdings nicht in Zentimetern. Da die normale Körpergröße stark von der Ethnie abhängt, gelten als Giganten Menschen, die oberhalb der 97. Perzentile der Körperlänge in ihrer Volksgruppe liegen.

In der Regel liegt dem Gigantismus eine Überfunktion der Hypophyse mit einer erhöhten Produktion von Wachstumshormonen zugrunde. Die meisten dieser Patienten schießen erst im Jugendalter in die Höhe. Eine Frau mit Gigantismus, die sich Mitte der 1990er Jahre am Clinical Research Center in Bethesda vorstellte, war jedoch bereits als Vorschulkind durch ihr rasches Wachstum aufgefallen. Da auch ihre beiden Kinder rasch wuchsen, vermutete Constantine Stratakis vom Clinical Research Center eine ange­borene Störung. Die genetische Untersuchung führte zur Entdeckung einer Mikrodu­plikation auf dem Chromosom Xq26.3. Nachdem sich eine weitere Patientin mit Gigantismus und einer ähnlichen Duplikation vorgestellt hatte, kontaktierte Stratakis ihren belgischen Kollegen Beckers, der weitere Personen kannte.

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Die beiden Forscher ließen bei insgesamt 43 Personen die Gene der genduplizierten Genabschnitte sequenzieren. Später untersuchten sie auch das Erbgut von 248 Patienten mit Akromegalie, bei denen das Wachstum erst im Erwachsenenalter nach dem Verschließen der Wachstumsfugen eingesetzt hatte. Insgesamt 13 der 43 Patienten hatten die Duplikation auf ihrem X-Chromosom und bei allen hatte das enorme Wachstum bereits im Kleinkindalter eingesetzt.

Alle Patienten ohne Duplikation hatten ihren Wachstumsschub erst im späteren Alter erlebt. Die weitere Analyse ergab, dass von den vier Genen auf dem duplizierten Abschnitt nur eines als Ursache für den Gigantismus infrage kam. Es handelt sich um das Gen GPR101. Dieses Gen wurde in der Hypophyse bis zu 1.000-mal stärker exprimiert als bei normal entwickelten Kindern.

Die beiden Forscher vermuten, dass GPR101 ein wichtiger Regulator des Körperwachs­tums ist. Dafür spricht auch, dass 11 der 248 Patienten mit Akromegalie eine wiederkehrende Mutation in dem Gen in ihren Tumorzellen aufwiesen. Die Forscher ließen die Mutation dann in Zellen eines Hypophysentumors von Ratten einbauen. Daraufhin vermehrten sich dort die Wachstumshormon-produzierenden Zellen. Wie genau das Gen GPR101 das Wachstum antreibt, konnten die Forscher allerdings noch nicht ermitteln. Für die Störung, die jetzt mittels eines Gentests nachgewiesen werden kann, schlagen sie die Bezeichnung X-chromosomaler Akrogigantismus (X-LAG) vor. © rme/aerzteblatt.de

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