Humanmedizin 5.Semester
Humangenetik: Definitionen und wichtige Krankheitsbilder
Humangenetik: Definitionen und wichtige Krankheitsbilder
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Lernkarten
Verteilung angeborener Erkrankungen/Fehlbildung
25% monogen
10% chromosomal
5% teratogen
45% unbekannt/ polygen/multifaktoriell
Thalidomid-Embroypathie
-Contergan-Schäden
-Transkriptionsfaktor geschädigt, der Extremitätenwachstum steuert
-80% haben Herzrhythmusstörungen
Phänokopie
Merkmale bei Personen, die durch exogene
Faktoren (nicht erbliche) verursacht werden, aber phänotypisch Merkmalen bei genetisch bedingten Erkrankungen gleichen
Wirkungsweise von Teratogenen
-Dosis: je höher die Dosis und je länger die Einwirkungszeit,desto größer der Effekt
- Spezifität: jedes Teratogen hat einen spezifischen
Wirkmechanismus auf zellulärer Ebene, dieser führt zu spezifischen, von der Organanlage abhängigen Fehlbildungen
•-Genetische Konstitution: Empfindlichkeit gegenüber
Teratogenen ist von der genetischen Konstitution des
Organismus abhängig. Mütter, die bereits ein Kind mit
Alkoholembryopathie geboren haben, haben ein höheres Wiederholungsrisiko bei weiteren Schwangerschaften.
-Sensible Phase: Empfindlichste Phase ist die der Organogenese:
zwischen der 3. und 8. Gestationswoche
Teratogen: Alkohol
--> Fetales Alkohol Syndrom
-Intrauterine Wachstumsverzögerung, typische Gesichtsform (schmale Lidspalten, verstrichenes Philtrum, schmales Oberlippenrot), psychomotorische Retardierung
Teratogen: Nikotin
-Geburtsgewicht im Schnitt um 200g verringert
(dosisabhängig)
-Frühgeburtlichkeit (RR 30% erhöht)
-Perinatale Sterblichkeit (RR 30% erhöht)
-Kein oder unwesentlich erhöhtes Krebsrisiko
Röteln-Embryopathie
-Fehlbildungsrisiko:
50% im 1. Schwangerschaftsmonat
20% im 2. Schwangerschaftsmonat
6% im 3. Schwangerschaftsmonat
--> angeborener Herzfehler, Myokarditis, Katarakt, Mikophtalmie, Innenohrtaubheit
Teratogen: Toxoplasmose
-Nur bei Erstinfektion der Schwangeren
-Höheres Infektionsrisiko in späteren SSwochen
1. Trimenon: 15%
2. Trimenon: 45%
3. Trimenon: 70%
-Intrauterine Wachstumsverzögerung
Hydrops
Hydrocephalus
Microcephaly
Intrazerebrale Verkalkungen
-Spiramycin (bis 15.SSW) bzw. Sulfazidin (ab 16. SSW)
reduziert Risiko des Kindes um 50%
Häufigkeit von Chromosomenstörungen
• Spontanaborte im 1. Trimenon 50 %
• Totgeburten 5 %
• Neugeborene 0,5 %
• Menschen mit MR ca. 12 %
Untersuchung aneuploider Feten:
In der Mehrzahl (> 90%) maternale Meiosestörung
(vom mütterlichen Alter abhängig)
Trisomie 21-Epidemiologie
-Häufigste Chromosomenstörung bei Neugeborenen
(ca. 2/3 aller Fälle) und häufigste Ursache für geistige
Behinderung
-Inzidenz etwa 1:650
-Risiko für die Geburt eines Kindes mit
Trisomie 21 steigt mit dem Alter der Mutter
-Wiederholungsrisiko nach Kind /SS mit
Down-Syndrom ca. 1 %
-Pränatal versterben 75% aller Zygoten mit Trisomie 21
-Diagnose Trisomie 21 nach einer Chorionzottenbiopsie (11.-13. SSW): Wahrscheinlichkeit von 35% für einen
Spontanabort
Trisomie 21 Merkmale
Beim Neugeborenen typische Fazies
und ausgeprägte Muskelhypotonie
– Flaches Profil mit flachem Nasenrücken
und Mittelgesichtshypoplasie
– Nach außen oben ansteigende Lidachsen
– Epikanthus (doppelte Lidfalte)
– Kleine dysplastische Ohren
– Hypoplasie der Mittelphalangen der 5. Finger
– Klinodaktylie der 5. Finger
– Vierfingerfurche
– Sandalenlücke
– Hypermobilität der Gelenke
-Deutliche motorische und sprachliche EV
-40-75% entwickeln einen ein- oder beidseitigen
Hörverlust (meist aufgrund rezidivierender Otitiden)
-Deutlich erhöhtes Risiko für die Ausbildung eines frühen
Morbus Alzheimer
– bei 10% der 50-Jährigen
– bei 75% der 60-Jährigen
-Frauen können fertil sein, Männer meist infertil
Trisomie 18-Epidemiologie
-Zweit-häufigste Chromosomenstörung bei
Neugeborenen
-Inzidenz etwa 1:6.000 Lebendgeborene
-Risiko für die Geburt eines Kindes mit
Trisomie 18 steigt mit dem Alter der Mutter
-Pränatal versterben 95% aller Zygoten mit Trisomie 18
-Mädchen-zu-Knaben-Verhältnis unter Neugeborenen 4 : 1
-Durchschnittliche Lebenserwartung
– 15 Tage
– ca. 10% der Kinder erleben ihren 1. Geburtstag
– ca. 1% der Kinder erreichen das 10. Lebensjahr
-Genetik:• freie Triso mie 18 80 %
• Mosaiktrisomie ca. 1-2 %
• Translokations-Trisomie ca. 20 %
Trisomie 18 ( Edwards-Syndrom)
-Merkmale
Vorgeburtlich:
– Meist deutliche intrauterine
Wachstumsretardierung (GG ca. 2000g)
– Verminderte Kindsbewegungen
– Verdickte Nackenfalte
– Fehlbildungen des Gehirns
– Herzfehler
– Hypotrophe Placenta
– Polyhydramnion
– Singuläre Nabelschnurarterie
-Mikrocephalie, nach hintenrotierte tiefsitzende Ohren
-"Tintenlöscher-“ oder „Wiegenkufenfüsse“, initial stark erhöhter Muskeltonus
Fehlbildungen innerer Organe
– Herzfehler (meist VSD)
– Malrotation, Ösophgusatresie
– Inguinal- oder Nabelhernie
– Cryptorchismus
– Nierenauffälligkeiten
Penetranz
gibt an, bei wie viel Prozent der Genträger es zum Krankheitsausbruch kommt
Pleiotropie
Ein Gen kann unterschiedlich voneinander unabhängige Symptome verursachen, mehrere Organge betreffen. Beispielsweise Marfan-Syndrom
Trisomie 13-Epidemiologie
-Inzidenz etwa 1:10.000 Lebendgeborene
-Risiko für die Geburt eines Kindes mit Trisomie 13 steigt mit dem Alter der Mutter
-Nur ca. jede 40. Konzeption mit Trisomie 13 überlebt bis zur Geburt
-Durchschnittliche Lebenserwartung ca. 7 Tage
– > 90% der Kinder versterben im 1. Lebensjahr
Heterogenie
gleicher Phänotyp kann von unterschiedlichen Genen hervorgerufen werden
Trisomie 13 (Pätau-Syndrom)
Vorgeburtlich:
– Meist deutliche intrauterine
Wachstumsretardierung
– Hirnfehlbildung
– Lippenkiefergaumenspalte
(meist doppelseitig)
– Polydaktylie
• Mehr als 80% der betroffenen Kinder versterben
im 1. Lebensmonat
• 5-10% erleben ihren 1. Geburtstag
• Schwerste mentale Retardierung
• Kinder mit Trisomie 13 sind häufig blind und
taub
-Herzfehler
Mosaik-Trisomie 8-Epidemiologie
-Inzidenz etwa 1:30.000 Lebendgeborene
– Verhältnis Jungen zu Mädchen 5 : 1
– nahezu normale Lebenserwartung
-Komplette Trisomie 8 nicht lebensfähig (wird gelegentlich
in Abortmaterial gefunden, hier Meiosefehler)
-Mosaik-Trisomie 8 resultiert meist aus euploidem
Konzeptus und anschließendem mitotischen Non-
Disjunction
-unabhängig vom mütterlichen Alter
-Wiederholungsrisiko nahezu Null
Mosaik-Trisomie 8
-Merkmale
-mentale Retardierung
-Dysmorphe Facies mit hoher prominenter Stirn und Skaphocephalie
-Kontrakturen von Fingern und Zehen
(70%)
• Tiefe Furchen an Handflächen und
Fußsohlen
• Wirbelsäulendeformitäten (65%), z.B.
Skoliose, Hemivertebrae
• Herzfehler (25%)
• Nierenanomalien
Achondroplasie
- autosomal dominant
- 80-90% Neumutation
- 1 : 20.000
- bei Homozygotie letal
- Mutationsrate steigt mit Alter des Vaters
- dysproportionierter Minderwuchs
- Intelligenz & Lebenserwartung normal
Triploidie
-In ca. 80% Digynie (2 mütterliche haploide Sätze)
Inkorporation des Polkörperchens der 1. Meiose häufiger als Inkorporation des Polkörperchens der 2.
Meiose
-->häufig, kleiner Fet, kleine Placenta
-In ca. 20% Diandrie
(meist Dispermie – Befruchtung der Eizelle durch 2 Spermien)
-->selten, großer Fet, große Placenta
-Merkmale:
-Syndaktylie zw. 3. und 4. Finger
und 2. und 3. Zeh, Herzfehler, Hirnfehlbildungen
Chorea Huntington
- autosomal dominant, vollst. Penetranz
- 1 : 10.000, Manifestationsalter: 30-50J
- Verlängerung des Trinukleotidrepeats (CAG=Glut) -> Polyglutamin-Krankheit >38 Wiederholungen
- Auskristallistation von Huntingtin in Neuronen -> Apoptose!
- PCR-Diagnostik
- keine Therapie
Genomisches Imprinting
-Prägung eines speziellen elterlichen Allels eines Genes in einer Gamete oder Zygote führt zu unterschiedlicher Expression der zwei Allele des Genes in den somatischen Zellen der Nachkommen
-Form epigenetischer Vererbung
-Nukleosomale Kondensation durch Deacetylierung und Methylierung; Chromatinlockerung durch
Acetylierung und Demethylierung
FAP = Familiäre adenomatöse Polyposis
- autosomal dominant, fast vollst. Penetranz
- 1 : 10.000, 10-25% Neumutation
- Mutation des Adenomatosis-Polyposis-Coli-Gens auf Chromosom 5 -> Polypenausbildung im Colon
- Risiken: 100% Darmkrebs, 80% Osteome
- unbehandelt letal bis 40. Lj
Uniparentale Disomie (UPD)
-Herkunft beider Homologen eines Chromosoms von nur einem Elternteil
Prader-Willi-Syndrom
-Häufigkeit ca. 1:10.000
-Ursache: UPD15mat (30%), Deletion 15q11-13 pat (60%)
-Symptome:
– im Säuglingsalter massive Muskelhypotonie,
Trinkschwäche,
– später zunehmende Adipositas bei Hyperphagie, Minderwuchs
Angelman-Syndrom
-Häufigkeit ca. 1:16.000
-Ursache: UPD15pat (5%), Deletion 15q11-13 mat (60-80%)
-Symptome:
– zunächst unauffällig
– später „happy-puppet“
– Mikrocephalie, Lachsalven, SEV,
MR, ataktischer Gang
– EEG-Veränderungen, Epilepsie
Silver-Russell-Syndrom
-Maternale UPD von Chromosom 7
-Symptome: prä- und postnataler graziler Minderwuchs bei relativ großem Hirnschädel,
dreieckiges Gesicht, Körperasymmetrien, nur ausnahmsweise verzögerte mentale Entwicklung
HNPCC = Hereditary Non-Polyposis Colorectal Cancer
oder Lynch-Syndrom
- autosomal dominat, 80% Penetranz
- 1 : 1.000, Manifestationsalter: 30-40 Lj
- Mikrosatelliteninstabilität
- keine Polyposis
- Risiken: 70-80% Darmkrebs, 45-60% Endometrium-Ca
- Diagnose anhand Amsterdam Kriterien
45,X (Ullrich-Turner-S.)
-die Monosomie X ist die einzige lebensfähige Monosomie des Menschen
-98% der Feten mit 45,X sterben intrauterin ab
-Jeder 10. Spontanabort im 1. Trimenon beruht auf dieser Chromosomenstörung
-Merkmale:
proportionierter Kleinwuchs, Hand- und Fußrückenödeme, Pterygium colli (=„Flügelfell“), weiter Mamillenabstand, breiter Thorax, Verkürzung des Metakarpale 4, Herzfehler, Primäre Amenorrhoe, Gonadendysgenesie (97%)
Marfan-Syndrom
- autosomal dominant, starke Penetranz
- 1 : 3.000 bis 25.000, variable Expressivität
- Mutation im Fibrillin-Gen, BGW-Schwäche
- Pleiotropie
- Symptome: Arachnodyktylie, Hochwuchs, Aneurysmen, Herzklappenfehler, Kurzsichtigkeit, usw.
47,XXY (Klinefelter-S.)
-Häufigkeit 1:1.000 Jungen
-präpubertär meist unauffällig
-Infertilität bei Azoospermie, Gynäkomastie, verminderte Gesichts- und Körperbehaarung 30-60%, eher großwüchsig
Triple-X (47,XXX)
-1:1.000 Mädchen
-Körperlich unauffällig, eher großwüchsig
-fertil, aber: vorzeitige Wechseljahre
-KEIN erhöhtes Risiko für Chromosomenstörungen bei Nachkommen
Polysomien (48,XXXX/XXXY; 49,XXXXX/XXXXY)
• deutliche geistige Retardierung
• Infertilität
• variable Dysmorphiezeichen,
DD: Downsyndrom
• 1:50.000
Syndrome die auf Mikrodeletion basieren
-DiGeorge: Mikrodeletion 22q11
-Prader-Willy-Syndrom
-Angelman-Syndrom
-Williams-Breuer- Syndrom
Konkordanz
Prozentsatz untersuchter Zwillingspaare, bei denen beide Zwillinge den gleichen Phänotyp für ein Merkmal exprimieren.
polygen
Merkmal, welches durch das Zusammenwirken mehrerer Gene mit jeweils kleinerem Einfluss bedingt ist. Polygenie kann für viele Merkmale/Erkrankungen als Regelfall angesehen werden.
multifaktoriell
Viele Faktoren bedingen ein Merkmal, z.B. ein oder mehrere Gene PLUS Umweltfaktoren
Expressivität
Grad der Ausprägung eines Merkmals (z.B. Mutation) zwischen zwei verschiedenen Individuen.
Zum Beispiel bei Neurofibromatose 1: Café-au-lait-Flecken, Neurofibrome, epilept. Anfälle