Gene: Eine Blaupause für Gesundheit und Krankheit
Die in unserer DNA kodierten Gene sind an vielen Aspekten unserer Gesundheit maßgeblich beteiligt. Sie dienen als eine Art Blaupause für den Aufbau, den Betrieb und die Reparatur unseres Körpers während des gesamten Lebens. Gene liefern Anweisungen für die Erstellung und Regulierung der Bausteine unseres Körpers. Wir erben von jedem Elternteil eine Kopie jedes Gens, was ein Grund dafür ist, dass jeder Mensch (mit Ausnahme von eineiigen Geschwistern) ein einzigartiges Aussehen und einen einzigartigen Stoffwechsel hat.
Die Auswirkungen eines Gens können durch Mutation von nur einem Paar seiner Moleküle dramatisch verändert werden. Spezifische Versionen von Genen, Allele genannt, werden in einer Familie vererbt und können eine ganze Population von Menschen hervorbringen, die eine gesunde Eigenschaft, wie z. B. Resistenz gegen Krebs, eine eher neutrale Eigenschaft, wie z. B. die Augenfarbe, oder ein erhöhtes Risiko für eine bestimmte Krankheit, wie z. B. Alzheimer, teilen.
Viele von uns haben von Mendel, einem österreichischen Mönch, und den Erbsenpflanzen gehört, die er züchtete, als er die Grundprinzipien der genetischen Vererbung entdeckte. Genau wie bei Mendels Pflanzen können einige körperliche Merkmale durch Vererbung auch nur einer Version eines Gens an unsere Nachkommen weitergegeben werden. Auch viele Krankheiten werden auf diese Weise vererbt.
Autosomal dominant ist ein Begriff für eine Genversion, die so einflussreich ist, dass nur eine Kopie andere Faktoren dominiert. Das Gen befindet sich auf einem der 22 paarigen Chromosomen (nicht auf den X- oder Y-Geschlechtschromosomen), daher die Bezeichnung autosomal. Es überwältigt auch die Wirkung jeder anderen vorhandenen Version des Gens, weshalb es dominant genannt wird. Um Bills Frage zu beantworten, ob Alzheimer eine genetische Krankheit ist: AD kann auf diese Weise übertragen werden, aber eine solche direkte Übertragung von Eltern auf Kinder ist tatsächlich selten.
Forschungsfortschritte in der Genetik und Proteomik (die groß angelegte Untersuchung von Proteinen) haben das Screening einer erstaunlich großen Anzahl von Genen und Proteinen ermöglicht. Dieser Ansatz identifiziert eine komplexere Beziehung zwischen Genen und Krankheiten. Gen- oder Proteinvariationen, die statistisch mit dem Vorhandensein bestimmter Krankheiten verknüpft sind, weisen manchmal den Weg zu einem tieferen Verständnis des Krankheitsprozesses oder möglicher Behandlungen. Anstatt zu erwarten, dass ein einziges Gen für die Übertragung einer Krankheit verantwortlich ist, haben wir nun gelernt, dass die Anfälligkeit für eine Krankheit durch das Vorhandensein eines oder mehrerer Gene beeinflusst werden kann, die weniger direkt mit der Krankheit selbst zusammenhängen.
Früh einsetzende Alzheimer-Krankheit
Schätzungsweise einer von zwanzig Menschen mit Alzheimer hat die früh einsetzende Form (EOAD), die sich klinisch im Alter von 60 Jahren zeigt. Nur ein kleiner Prozentsatz von ihnen hat die Krankheit aufgrund einer autosomal-dominant vererbten Version entwickelt.
Drei verschiedene Genversionen sind für die große Mehrheit der vererbten früh einsetzenden AD verantwortlich. Diese Gene, APP (Amyloid-Vorläuferprotein), Presenilin 1 (PSEN1) und Presenilin 2 (PSEN2), beeinflussen alle die Entwicklung von toxischem Beta-Amyloid, einem Protein, das für seine Beteiligung an den Amyloid-Plaques der AD berüchtigt ist. PSEN1 ist am häufigsten, gefolgt von APP. PSEN2-Mutationen wurden nur in wenigen Familien gefunden.
Spät einsetzende Alzheimer-Krankheit
Viel häufiger treten die klinischen Symptome und Anzeichen der Alzheimer-Krankheit nach dem 60. Lebensjahr auf. Im Fall von LOAD wurden durch diese statistischen Ansätze eine Reihe von Genen identifiziert.
Das wichtigste davon ist die E4-Version des Apolipoprotein-Gens, das als ApoE4 bezeichnet wird. Von der E4-Version ist bekannt, dass sie das Risiko für LOAD um den Faktor 2 oder 3 erhöht. Menschen, die zwei Kopien von E4 haben, haben ein 12-faches Risiko. Es wird angenommen, dass Apolipoprotein E mit der Anhäufung und dem Abbau des Amyloid-Proteins interagiert, aber seine genaue Rolle bei AD ist noch nicht geklärt. Interessanterweise kann die E2-Version die Resistenz gegen die Entwicklung von AD erhöhen.
Zusammenfassung
Ist Alzheimer also eine genetische Krankheit? Die Antwort ist kompliziert.
Eine Reihe von Genen wurde identifiziert, die das Risiko erhöhen, an Alzheimer im Spätstadium zu erkranken. Genetische Risikofaktoren allein reichen jedoch nicht aus, um die Krankheit auszulösen. Deshalb untersuchen Forscher aktiv die Ernährung, die Erziehung und die Umwelt, um herauszufinden, welche Rolle sie spielen könnten.
Bei einem kleinen Prozentsatz der Menschen, die Alzheimer im Frühstadium entwickeln, ist die Krankheit jedoch vollständig genetisch bedingt. Forscher haben drei Gene entdeckt, die diese Form der Krankheit verursachen können. Wenn jemand eines dieser Gene von einem Elternteil erbt, wird er wahrscheinlich vor seinem 65.
Ressourcen:
- Alzheimer’s Disease Toolkit (Hilfreiche Informationen, um die Alzheimer-Krankheit zu verstehen und zu managen)
- Experteninformationen zur Alzheimer-Krankheit (Artikel)
- Was ist Ihr Risiko?-Hereditäre und spät einsetzende Alzheimer-Krankheit (Artikel)
- Früh einsetzende Alzheimer-Krankheit (Artikel)
- Verringern Sie Ihr Alzheimer-Risiko (Artikel)
- Genetische Tests für Alzheimer (Artikel)
- Was verursacht Alzheimer-Krankheit? (Artikel)
- Die Alzheimer-Krankheit verstehen: It’s Not Just Forgetfulness (Publikation)
- Mayeux R, Stern Y. Epidemiologie der Alzheimer-Krankheit. Cold Spring Harb Perspect Med. 2012 Aug; 2(8): a006239. doi: 10.1101/cshperspect.a006239
- Verheijen J, Sleegers K. Understanding Alzheimer Disease at the interface between genetics and transcriptomics. Trends in Genetics 2018, https://doi.org/10.1016/j.tig.2018.02.007
- Pihlstrom L, Wiethoff S, Houlden H. Chapter 22. Genetik von neurodegenerativen Erkrankungen: ein Überblick. Handbook of Clinical Neurology. Vol 145. 2018. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-802395-2.00022-5