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Übersicht: Genetik der Mitochondriopathien

Allgemeine Informationen

Genetische Stufendiagnostik in Abhängigkeit von Klinik, Morphologie und Biochemie

Defekte der Mitochondrien führen zum Versagen des zellulären Energiestoffwechsels und spielen heute mit einer Prävalenz von ca. 1:5000 eine wichtige Rolle in der pädiatrischen und neurologischen Klinik. Verschiedene Organe können beteiligt sein, am häufigsten Muskel, Gehirn, Leber und Herz mit sehr variablen klinischen Manifestationen, was die gezielte Diagnostik nach wie vor erschwert.

Genetische Ursache mitochondrialer Funktionsstörungen können Mutationen in nukleär kodierten Genen oder der mitochondrialen DNA (mtDNA) sein. Mutationen der mtDNA haben die Besonderheit einer maternalen Vererbung.

Bei der Diagnostik von Mitochondriopathien sind neben dem klinischen Erscheinungsbild, morphologische, biochemische sowie genetische Auffälligkeiten zu berücksichtigen. Für die rationale Diagnostik ist von Bedeutung, dass nicht alle Veränderungen in allen Geweben nachweisbar sein müssen. Bei einigen Krankheitsbildern (z. B. LHON, Alpers-Syndrom, SANDO, Autosomal Dominante Optikusatrophie, etc.) ist eine direkte molekulargenetische Untersuchung aus Blut-DNA möglich. Bei anderen, häufigen Krankheitsbildern kann versucht werden, auf Grund der klinischen Besonderheiten eine gezielte genetische Untersuchung aus Blut-DNA vorzuziehen (z.B. POLG, DGUOK, SURF1, SUCLA2). Bei unauffälligem Ergebnis ermöglicht meist nur eine vorgeschaltete histologische, biochemische und molekulargenetische Untersuchung der Muskulatur (manchmal auch einer Leberbiopsie oder von Haut-Fibroblasten) die gezielte genetische Diagnostik.

Die Anzahl der potentiell krankheitsursächlichen Gene nimmt ständig zu und die Methoden in der Diagnostik verbessern sich rasch, wie z. B. durch die Einführung der Next-Generation-Sequencing-Techniken. Es gibt allerdings immer noch zahlreiche Patienten und Familien, bei welchen der primäre genetische Defekt bisher nicht nachweisbar ist. Weitere funktionelle Untersuchungen und Next Generation Sequencing-Analysen bei geeigneter Familienstruktur können hierbei weiterhelfen. Eine enge Zusammenarbeit verschiedener Fachrichtungen und spezialisierter Laboratorien ist dazu unabdingbar.