Einführung in die Genetik

allgemeine Informationen für Kollegen

Synonym

• Vererbungslehre

Definition

• Wissenschaft von der Weitergabe der Merkmale eines Individuums durch sexuelle Fortpflanzung und Analyse einer vererbten Störung sowie ihre wahrscheinliche Voraussage

Voraussetzung

Begriffe
familiär

• Häufung innerhalb der Nachkommen

angeboren

• konnatal bzw. genuin (von Geburt an)
• kongenital (veranlagt, aber nicht immer von Geburt an)

erblich

• hereditär durch Erbanlage

Erbgang
monogen

• durch Genmutation (Punktmutation)

1. autosomal dominant
   • mischerbiger Genotyp manifest sich phänotypisch
   • Wahrscheinlichkeit für jedes Kind 50%
   • selten sporadische Neumutation
   • scheinbare Dominanz bzw. unvollständige Penetranz durch genetische und exogene Einflüsse mit quantitativer und qualitativer Veränderung
   • z.B. Dysplasia cleidocranialis Scheuthauer-Marie-Sainton, Dysplasia epiphysealis multiplex mit Typ Fairbank und Typ Ribbing-Müller, Dysplasia spondyloepiphysealis congenita et tarda, Dysplasia spondylometaphysealis Kozlowski, Dysplasia metaphysealis mit Typ Hansen, Schmid und Pena, Osteogenesis imperfecta mit Typ I (von der Hoeve) und Typ IV (Lobstein) , Osteopetrosis tarda Albers-Schönberg, Osteodysplasia diaphysealis mit Typ Camurati-Engelmann, Ribbing, Halliday und Joseph, Hyperostosis endostalis mit Pachydermie Uehlinger, Dysplasia exostotica multiplex Schinz, Neurofibromatosis von Recklinghausen, Akrozephalosyndaktylie Apert, Dysostosis craniofacialis Crouzon, Arthoosteoonychodysplasie Österreicher-Turner-Kieser-Fong, Dyschondrostose Léri-Weill mit Madelung-Deformität
2. autosomal rezessiv
   • reinerbiger Genotyp manifest phänotypisch
   • je eine Anlage von Eltern
   • Wahrscheinlichkeit für jedes Kind 25%
   • z.B. Chondroagenesie, Dysplasia diastrophica, Dysplasia metaphysealis mit Typ McKusick, Osteogenesis imperfecta mit Typ II (Vrolik) und Typ III (Vrolik oder Lobstein) (Glasknochenkrankheit bzw. Osteogenesis imperfecta), Osteopetrosis congenita Albers-Schönberg, Osteodysplasia metaphysealis Pyle, Osteoektasie mit Hyperphosphatasie, Hyperostosis endostalis mit Typ Worth, Van Buchem, Fairbank und Bakwin-Eigner
3. x-chromosomal-dominant
   • das weibliche Geschlecht ist Überträger (Konduktor)
   • nur das männliche Geschlecht erkrankt
   • z.B. Vitamin D resistente Rachitis, Phosphatdiabetes
4. x-chromosomal-rezessiv
   • das weibliche Geschlecht ist Überträger (Konduktor)
   • Erkrankungen nicht geschlechtspezifisch a) z.B. Hämophilie A und B, Ehlers-Danlos-Syndrom (EDS) mit Typ V , progressive Muskeldystrophie Typ Duchenne und Becker-Kiener , Mucopolysaccharidose (MPS) mit Typ II (Hunter)

chromosomal

• durch Chromosomenmutation bzw. -abberationen
• meist mit geistiger Retardierung und multiplen Fehlbildungen

1. numerisch
   • z.B. Trisomie 21 bzw. Down -Syndrom, XO- bzw. Ulrich-Turner-Syndrom, XXY- bzw. Klinefelder-Syndrom
2. strukturell
   • phänotypisch gesundes Individuum ruft bei Paarung fehlerhafte Segregation un damit unbalancierte Karyotypen hervor
   • hier pränatale Diagnostik wichtig

multifaktoriell

• Mehrheit der genuinen und kongenitalen Fehlbildungen durch kompliziertes Zusammenspiel endogener und exogener Ursachen mit Schwellenwerteffekt
• häufige Geschlechtsbevorzugung, aber seltener betroffenes Geschlecht mit höherer Disposition und Wiederholungsrisiko
• Wiederholungsrisiko korreliert mit Anzahl der erkrankten Verwandten und deren Schweregrad
• häufig typische Verteilung in verschiedenen Population
• z.B. dysraphisches Syndrom (Angeborene Erkrankungen der Wirbelsäule), Skoliose, kongenitale Hüftdysplasie bzw. CHD , Klumpfuß

Ziel

• Unterscheidung von umweltbedingten und erblichen Faktoren für familiär gehäufte, angeboren bzw. erbliche Leiden und Herausflitern des sporadischen Falls

Indikation

• V. a. eine angeborene Erkrankung des BS
• familiäre Häufung
• nachgewiesene hereditäre Erkrankung der Vorfahren

Methoden

• FA (Die Erhebung der Krankengeschichte bzw. Anamnese)
• Analysen von Primärstammbaum oder idealisierte Stammbäume bei monogenem Erbgang
• sporadischer Fall

Technik

Gendiagnostik
pränatal

• Fruchtwasseranalyse
• Chorionzottenbiopsie

postnatal

• diverse Zellen

Genberatung
Gentherapie
somatisch

• Krebs (Melanom, Leukämie, Lymphome, Plasmozytom, Mesotheliom, Neuroblastom, Gliobastom, Mamma-, Prostata-, Ovar-, Bronchial-, Nieren-, Kolon- und hepatozelluläres Karzinom)
• primäre Immundefekte (PID)
• Fanconi-Anämie
• Hämophilie
• Mukoviszidose
• Mucopolysaccharidose Hunter
• Morbus Gaucher
• HLP
• RA?
• AIDS?

Keimbahn

• noch in Deutschland verboten

Prognose

angenommen Erbgang	Wiederholungsrisiko
autosomal dominant
autosomal rezessiv	25 %
x-chromosomal	ca. 35 %(Knaben)
chromosomal	nicht pauschal
multifaktoriell	ca. 3 - 15 %

Literatur

1. Walther JU, Murken J (1992) Genetische Beratung. In Jäger M, Wirth CJ (Hrsg.) Praxis der Orthopädie. 2. neubearb. Aufl. Georg Thieme, Stuttgart NewYork 312-21
2. Zabel B (2003) Aufgaben der medizinischen Genetik. In Lentze MJ, Schaub J, Schulte FJ, Spranger J (Hrsg.) Pädiatrie. 2. überarb. und erw. Aufl. Springer, Berlin Heidelberg New York Hongkong London Mailand Paris Tokio 251-3
3. Zippel H (1996) Orthopädie systematisch. Uni-Med, Lorch 102-24