Preview

PDF, German - main document Download (16MB) | Terms of use

Abstract

Bis heute ist die Anzahl an Patienten aus der Gruppe der angeborenen Glykosylierungsdefekte (CDG) gering, wobei zu vermuten ist, dass dieser Stoffwechselbereich hochgradig unterdiagnostiziert ist. CDG zählen daher noch immer zu den seltenen Stoffwechselerkrankungen. Die Entdeckung und Charakterisierung neuer Glykosylierungsdefekte sollten daher einen noch höheren Stellenwert im Bereich der pädiatrischen Stoffwechselstörungen einnehmen. Mit meiner Arbeit konnte erstmals eine Verbindung zwischen Glykosylierungsdefekten und dem Larsen Syndrom hergestellt werden. Hierfür wurden Serumproben und Hautfibroblasten der Patientin molekularbiologisch und biochemisch charakterisiert. Das multisystemische Krankheitsbild unserer Patientin äußerte sich bereits zum Zeitpunkt der Geburt durch Kleinwuchs, skelettale Dysplasien und multiple Gelenkluxationen. Die übrigen Symptome, wie Dysmorphien, Hyperlordose der Wirbelsäule, Gelenkanomalien und der Verlust des Hör und Sehsinns, folgten im Laufe der ersten Lebensjahre. Aufgrund ihres multisystemischen Phänotyps wurde die CDG Diagnostik eingeleitet, wobei ein kombinierter Defekt der N und O Glykosylierung im Serum festgestellt und darauffolgend auch in den Fibroblasten der Patientin bestätigt wurde. Durch „Whole Exome Sequencing“ konnte die homozygote Variante c.865G>T (p.Glu289*) im GDNF Transduzierbaren Zink Finger Protein 1 (GZF1) nachgewiesen werden, die zum Larsen-Syndrom führt. Weiterführende Untersuchungen ergaben eine aus der Mutation resultierende Verminderung der mRNA und Proteinexpression sowie das Fehlen von GZF1 in den Zellkernen der Patientenfibroblasten. In Komplementationsstudien nach viraler Infektion mit der Wildtyp-GZF1-cDNA konnte eine Erhöhung der GZF1-Proteinexpression und dessen wiederkehrende Lokalisierung im Zellkern erreicht werden. Weiterhin ergab das eingebrachte GZF1 eine teilweise Re-Glykosylierung und erhöhte Expression der beiden Glykomarkerproteine GP130 und LAMP2. Der Glykosylierungsdefekt der Patientin ist aber vermutlich noch in dem durch die homozygote Variante c.1174G>A (p.Ala392Thr) betroffenen Vacuolar-Sorting Protein 1 Homolog (VPS45)-Gen begründet. Transkript- und Proteinexpressionsstudien von VPS45 und von drei Untereinheiten des mit VPS45 in Verbindung stehenden Conserved Oligomeric Golgi (COG)-Komplexes ergaben dementsprechend deutliche Auffälligkeiten, wie sie bereits von den COG-CDG-Defekten her bekannt sind. Ein hierdurch verursachtes Missorting von Glykosyltransferasen im Golgi ist vermutlich neben GZF1 mitverantwortlich für den bei der Patientin beobachtete schweren Glykosylierungsdefekt.