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Mitochondriale Diagnostik

Zusätzlich zur Histologie bietet das Friedrich-Baur-Institut mitochondriale Diagnostik an Muskelgewebe an. Auch extern entnommene Proben können an das Labor geschickt werden, um genetische und biochemische Untersuchungen durchführen zu lassen; siehe hierfür die Informationen zur Einsendung.

Hintergrund

Die exakte diagnostische Einordnung mitochondrialer Erkrankungen hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht, sie ist aber auch in zunehmendem Maß schwierig geworden. Das liegt zum einen an der ausgeprägten klinischen Variabilität dieser Erkrankungen, zum anderen an dem komplexen Zusammenspiel zweier unterschiedlich vererbter Genome, nämlich der mitochondrialen DNA (mtDNA) und dem nuklären Genom. Nur in wenigen Ausnahmen, etwa bei der Leber'schen Hereditären Optikusneuropathie (LHON), kann aufgrund klinischer Symptome eine Verdachtsdiagnose gestellt werden, die dann durch einfache genetische Verfahren mittels Bluttest im Regelfall bewiesen werden kann. Sehr viel häufiger ist eine eindeutige genetische Zuordnung aufgrund der klinischen Symptomatik nicht möglich, dann muss eine Muskelbiopsie erfolgen, die eine weitere histologische, biochemische und genetische Differenzierung erlaubt.

DNA-Extraktion

Die DNA-Extraktion aus Muskelgewebe ist immer dann sinnvoll, wenn gewebespezifische Veränderungen der mtDNA vermutet werden wie Deletionen der mtDNA bei Chronisch Progressiver Externer Ophthalmoplegie (CPEO), Punktmutationen der mtDNA bei mitochondrialen Myopathien oder Depletion der mtDNA bei Alpers-Syndrom. Die aus dem Muskel extrahierte DNA steht dann für genetische Untersuchungen zur Verfügung, etwa für Southern Blot und Long-Range-PCR für Deletionen, Real-Time-PCR für Depletion oder Sequenzierung für Punktmutationen.

Atmungskettenkomplexe

Die Messung der Atmungskettenkomplexe aus Muskelgewebe ist häufig hilfreich, ein mitochondriales Syndrom einem Teilbereich der Atmungskette zuzuordnen und damit die Anzahl der zu untersuchenden Gene deutlich zu reduzieren. Isolierte oder kombinierte Defekte der Atmungskette finden sich unter anderem beim Leigh-Syndrom, jedoch auch bei mitochondrialen Myopathien und Depletionssyndromen. Kann beispielsweise einem Leigh-Syndrom eine isolierte COX-Defizienz (Komplex IV der Atmungskette) zugeordnet werden, sollten im nächsten Schritt nukleär kodierte COX-Assemblierungsgene wie SURF1 oder SCO2 sequenziert werden. Hierfür eignet sich dann auch aus Leukozyten isolierte DNA.

Genetik

Weiterführende genetische Untersuchungen werden nicht von uns selbst durchgeführt, sondern von genetischen Labors angeboten. Diese Untersuchungen sind mittels Überweisungsschein möglich, also kostenneutral in Bezug auf Ihr Instituts- bzw. Kliniksbudget. Selbstverständlich werden DNA-Proben Ihrer Patienten von uns nicht automatisch an genetische Labors weitergeleitet, sondern ausschließlich nach Rücksprache und mit Ihrer ausdrücklichen Genehmigung. Erst der Nachweis von ursächlichen Mutationen in mtDNA oder nukleär kodierten Genen ermöglichen dann die optimale Beratung und Behandlung Ihrer Patienten und Familien mit mitochondrialen Erkrankungen.

Ansprechpartner

Prof. Dr. Thomas Klopstock
Ira Brandstetter