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28.05.2015 09:30

Mutiertes Gen führt zu Schmerzunempfindlichkeit mit dramatischen Folgen

Wissenschaftler der Universitäten München, Wien und Cambridge haben in Zusammenarbeit mit internationalen Kollegen eine Genmutation entdeckt, die zu einer angeborenen Schmerzunempfindlichkeit führt. Die Ergebnisse der Studie sind in der Online-Ausgabe der Zeitschrift „Nature Genetics“ veröffentlicht worden.

Ausgangspunkt dieser Entdeckung waren zwei nicht miteinander verwandte Kinder mit einer sehr seltenen, ungewöhnlichen Erkrankung: Sie empfanden von Geburt an keinerlei Schmerzen. Was sich zunächst wie ein Segen anhört, kann schwere Folgen haben. „Die betroffenen Kinder fallen meist zum Zeitpunkt des Durchbruchs der ersten Zähne dadurch auf, dass sie sich selbst an Zunge, Lippen und Fingern verletzen, ja sogar Teile davon abbeißen“, erläutert Dr. Michaela Auer-Grumbach von der Medizinischen Universität Wien und Erstautorin der Studie. Die Schmerzfreiheit führt im Laufe des Lebens immer wieder zu unbemerkten Verletzungen, Verbrennungen und Knochenbrüchen, die wegen der fehlenden Schmerzwarnung oft spät erkannt werden. Ohne entsprechende medizinische Betreuung können diese Komplikationen sogar tödlich sein.

Die Wissenschaftler analysierten das gesamte Exom der Patienten, also alle Abschnitte der Erbsubstanz, die Proteine verschlüsseln. Beim Vergleich der Ergebnisse konnten sie in beiden Fällen Mutationen im Gen PRDM12 identifizieren. „Der Nachweis von Mutationen in demselben Gen bei zwei Patienten aus verschiedenen Familien mit sehr ähnlichem Krankheitsbild war bereits ein starker Hinweis, dass wir mit PRDM12 das verantwortliche Gen entdeckt hatten“, so Prof. Jan Senderek vom Friedrich-Baur-Institut der Universität München und Letztautor der Studie. Bei der Untersuchung weiterer Patienten mit angeborenen Schmerzempfindungsstörungen stießen die Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit Kollegen aus dem In- und Ausland auch noch auf weitere Mutationen.

„Die Entdeckung der Ursache der Erkrankung ermöglicht die gezielte genetische Diagnostik und Beratung betroffener Patienten und ihrer Familien“, fasst Dr. Michaela Auer-Grumbach zusammen. Wenngleich bisher keine ursächliche Therapie zur Verfügung steht, kann durch unterstützende Maßnahmen, Aufklärung und Schulung der Patienten und ihrer Familien die Gefahr von schweren Verletzungen und Komplikationen vermindert werden. Die Autoren der Studie hoffen, durch die Publikation die Aufmerksamkeit von Ärzten und Genetikern für dieses sehr seltene und noch wenig bekannte Krankheitsbild zu erhöhen.

Um den Mechanismus der Erkrankung zu verstehen, untersuchten die Wissenschaftler die Funktion von PRDM12 in Froschlarven. Der Verlust von PRDM12 führt dort zu fehlerhafter Entwicklung von Nervenzellen, die für die Schmerzwahrnehmung wichtig sind. Das Gen PRDM12 enthält die Information für einen Faktor, der die Aktivität von anderen Genen und damit die Entwicklung von Zellen und Geweben festlegt. Die Wissenschaftler vermuten deshalb, dass es durch den Ausfall von PRDM12 zu einer Fehlsteuerung bisher noch unbekannter Zielgene kommt, die für Entwicklung des Nervensystems und eine funktionierende Schmerzwahrnehmung notwendig sind.

Der Zusammenhang zwischen der angeborenen Unfähigkeit, Schmerz zu empfinden, und einer gestörten Entwicklung und Funktion des Nervensystems ist schon in früheren Untersuchungen belegt worden. Dabei betrafen Mutationen spezielle Natriumkanäle von Schmerzrezeptoren und Signalwege für Nervenwachstumsfaktoren. Dass auch Störungen von Faktoren, die - wie PRDM12 - das Erbgut steuern, zur Schmerzunempfindlichkeit führen können, ist neu, und ermöglicht Einblicke in die Entwicklung des Nervensystems und die Funktionsweise der Schmerzempfindung. „Unsere Ergebnisse könnten PRDM12 auch als Angriffspunkt für neue Schmerzmedikamente interessant machen“, so Prof. Jan Senderek, „dazu müssten wir seine Funktion aber gezielt beeinflussen können, und da stehen wir noch ganz am Anfang.“

 

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Jan Senderek

Friedrich-Baur-Institut an der Neurologischen Klinik und Poliklinik

Klinikum der Universität München

 089/4400-57415
 jan.senderek@med.uni-muenchen.de

 

Originalliteratur:

Chen Y-C et al.: Transcriptional regulator PRDM12 controls the development of pain perception. Nature Genetics, 2015, doi:10.1038/ng.3308

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