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Medizin

Skoliose: Defekt im Mangan-Stoffwechsel verbiegt die Wirbelsäule

Donnerstag, 11. Oktober 2018

/Africa Studio, stockadobecom

St. Louis/Missouri – Die Störung eines Membranproteins, das das Spurenelement Mangan in die Zellen transportiert, könnte eine häufige Ursache der idiopathischen juvenilen Skoliose sein. Dies kam in einer exomweiten Assoziationsstudie in Nature Communications (2018; doi: 10.1038/s41467-018-06705-0) heraus, deren Ergebnisse durch In-vitro-Tests und genetische Experimente an Zebrabärblingen untermauert werden. 

Die Ursachen für die idiopathische juvenile Skoliose (AJS) liegen weitgehend im Dunkeln. Genetische Faktoren werden vermutet, und bei Han-Chinesen konnte ein größerer Anteil der Erkrankungen bereits auf den Ausfall eines Transkriptionsfaktors (TBX6) zurückgeführt werden. 

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Ein Team um Christina Gurnett von der Washington University School of Medicine in St. Louis/Missouri hat jetzt das Exom – der Teil des Erbguts, der den Bauplan für Proteine bereitstellt – von 457 amerikanischen AJS-Patienten europäischer Herkunft mit 987 nicht erkrankten Kontrollen verglichen. 

Sie fanden eine Variante des Gens SLC39A8, die nur bei 6 % der gesunden Kinder, aber bei 12 % der AJS-Patienten vorlag. Eine Odds Ratio von 2,08 (95-%-Konfidenzintervall 1,58 bis 2,73), die in einer zweiten Kohorte europäischer Patienten bestätigt werden konnte, ist ein klarer Hinweis auf einen möglichen Krankheitsauslöser.

SLC39A8 enthält die Information für ein Transportprotein, das Mangan (aber auch andere Metalle) in die Zelle transportiert, wo sie dann als Co-Faktor für verschiedene Enzyme zur Verfügung stehen. Bei der Genvariante handelt es sich um eine Missense-Mutation. Sie führt zum Austausch einer einzelnen Aminosäure, was an bestimmten Stelle die Funktion des Proteins verändern kann.

Die Forscher haben die Auswirkungen am Zebrabärbling untersucht, einem häufig für genetische Studien verwendeten Fisch. Die Deaktivierung des Gens SLC39A8 führte zu Bewegungs- und Skelettanomalien. Es erscheint demnach biologisch plausibel, dass die Störung des Membranproteins an der Pathogenese der AJS beteiligt ist. 

Weitere Zellexperimente ergaben, dass die Genvariante vor allem den Transport von Mangan behindert. Dies legt die Vermutung nahe, dass eine Substitution des Metalls die Entwicklung der Skoliose – zumindest bei einem Teil der Patienten – verhindern könnte. Eine Empfehlung kann hierzu noch nicht abgegeben werden, solange die Therapie nicht in klinischen Studien geprüft wurde. Gurnett warnt vor einer unkritischen Anwendung von Mangan-Supplementen. Das Metall ist in höherer Dosierung neurotoxisch. Zu den Symptomen einer Manganvergiftung zählen Kopfschmerzen, Muskelkrämpfe, Müdigkeit und Aggressivität. Langfristig kann es zu parkinsonähnlichen Symptomen kommen. © rme/aerzteblatt.de

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