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1. Überblick

Die Homocystinurie ist eine seltene, vererbbare Störung im Eiweissstoffwechsel, die Männer und Frauen gleichermassen betreffen kann. Die der Erbkrankheit zugrunde liegende Schädigung am Erbgut (sog. Gendefekt) ruft aber nur bei den Menschen eine Stoffwechselstörung hervor, die das entsprechende Erbmerkmal von beiden Elternteilen geerbt haben.

Kennzeichnend für die Homocystinurie ist eine sogenannte Hyperhomocysteinämie – das bedeutet: Im Blut sammelt sich der normalerweise nur im Zellinneren nachweisbare Eiweissbaustein namens Homocystein an. Bei den Betroffenen lassen sich bei einer Blutuntersuchung dementsprechend erhöhte Homocysteinwerte feststellen.

Die Symptome einer Homocystinurie sind vielfältig und können in verschiedenen Lebensabschnitten auftreten. Typische Anzeichen für die Eiweissstoffwechselstörung sind Thrombosen, Embolien, körperlicher Hochwuchs, Osteoporose und eine verzögerte geistige Entwicklung.

Diagnostizierbar ist die Homocystinurie durch den Nachweis des zugrunde liegenden Defekts an dem Enzym, das den Homocysteinstoffwechsel normalerweise reguliert. Daneben ist auch der ursächliche Gendefekt direkt nachweisbar. Zur Behandlung einer Homocystinurie kommen in erster Linie die Vitamine B6 und B12 sowie Folsäure zum Einsatz. Um Komplikationen in Form von Thromboembolien des Gehirns oder des Herzens vorzubeugen, erhalten die Betroffenen ausserdem Acetylsalicylsäure. Wenn bei der Homocystinurie eine frühe Diagnose und eine konsequente Therapie erfolgen, ist die Prognose insgesamt günstig.

2. Definition

Die Homocystinurie ist eine angeborene Stoffwechselerkrankung, bei der die Werte eines bestimmten Stoffs namens Homocystein im Urin und im Blut erhöht sind. Homocystein ist ein schwefelhaltiger Eiweissbaustein (sog. Aminosäure), der normalerweise nur im Zellinneren und nicht in Blut oder Urin nachweisbar ist. Er entsteht als Zwischenprodukt bei der Umwandlung des Eiweissbausteins Methionin in den Eiweissbaustein Cystein. Ist dieser Stoffwechsel gestört, führt das zu einem erhöhten Homocysteinspiegel im Blut (sog. Hyperhomocysteinämie). Die Betroffenen scheiden den Stoff in Form von Homocystin mit dem Urin aus (daher die Bezeichnung Homocystinurie).

Die Homocystinurie zählt zu den Erbkrankheiten, denn: Der Grund für die Stoffwechselstörung ist eine Schädigung an einem Träger der Erbanlage (Gen). Dieser Gendefekt wirkt sich auf Enzyme aus, die normalerweise für die Regulierung des Homocysteinstoffwechsels verantwortlich sind. Je nachdem, welches Enzym im Eiweissstoffwechsel von dem Gendefekt betroffen ist, lassen sich folgende Formen von Homocystinurie unterscheiden:

 

  • Homocystinurie vom Typ I: Hierbei ist das Enzym defekt, das bei der Umwandlung von Methionin in Cystein normalerweise bewirkt, dass sich Homocystein in Cystathionin umwandelt.
  • Homocystinurie vom Typ II: Hierbei liegt ein Enzymdefekt bei der Rückbildung von Homocystein zu Methionin vor, was zu einem Methioninmangel führen kann. Die Typ-II-Homocystinurie ist seltener als die Typ-I-Homocystinurie.

Häufigkeit

Die Homocystinurie tritt mit einer Häufigkeit von etwa 1:120.000 bis 1:300.000 auf. Männer und Frauen sind gleichermassen betroffen.

3. Ursachen

Einer Homocystinurie liegen erblich bedingte Ursachen zugrunde: Auslöser für die Erbkrankheit ist eine Schädigung an einem Träger der Erbanlage (Gen). Dieser Gendefekt verursacht eine Störung im Eiweissstoffwechsel, indem er sich auf Enzyme auswirkt, die normalerweise den Stoffwechsel des Eiweissbausteins Homocystein regulieren. Homocystein entsteht als Zwischenprodukt bei der Umwandlung des Eiweissbausteins Methionin in den Eiweissbaustein Cystein.

Es kommen verschiedene angeborene Enzymdefekte als Ursachen für eine Homocystinurie infrage. Je nachdem, welches Enzym defekt ist, lassen sich die folgenden Formen von Homocystinurie unterscheiden:

 

  • Homocystinurie vom Typ I: Bei dieser Form ist das Enzym defekt, das bei der Umwandlung von Methionin in Cystein normalerweise bewirkt, dass sich Homocystein in Cystathionin umwandelt.
  • Homocystinurie vom Typ II: Ursache für diese Form ist ein Enzymdefekt bei der Rückbildung von Homocystein zu Methionin, was zu einem Methioninmangel führen kann. Die Typ-II-Homocystinurie ist seltener als die Typ-I-Homocystinurie.

Erbgang

Menschen mit Homocystinurie geben die als Ursachen ihrer Stoffwechselstörung verantwortlichen Gendefekte über einen autosomal-rezessiven Erbgang an die nächste Generation weiter. Autosomal-rezessiv bedeutet Folgendes:

  • Autosomal: Gene sitzen auf fadenförmigen Gebilden im Zellkern, den sogenannten Chromosomen. Das bei der Homocystinurie defekte Gen sitzt auf einem sogenannten Autosom (Autosomen sind alle Chromosomen ausser den Geschlechtschromosomen). Daher sind beide Geschlechter gleich häufig von der Erbkrankheit betroffen.
  • Rezessiv: Ein gesundes Gen kann die Wirkung des defekten Gens übernehmen. Das bedeutet: Wer von einem Elternteil den Gendefekt und von dem anderen Elternteil ein gesundes Gen geerbt hat, ist gesund. Die Homocystinurie tritt nur bei Menschen auf, die von beiden Elternteilen je ein defektes Gen erben.

4. Symptome

Die Homocystinurie kann sich durch vielfältige Symptome und Beschwerden äussern, die in verschiedenen Lebensabschnitten auftreten können. Vorwiegend betroffen sind das Gehirn, die Blutgefässe, das Skelett und die Augen. Je jünger die Betroffenen zu dem Zeitpunkt sind, an dem die Homocystinurie auftritt, desto häufiger und schwerwiegender ist deren geistige Entwicklung gestört. Oft treten Verhaltensstörungen im Sinne einer Schizophrenie auf. Bei Menschen mit der selteneren Typ-II-Homocystinurie stehen häufig neurologische und geistige Störungen im Vordergrund, die möglicherweise auf einen Mangel an dem Eiweissbaustein Methionin zurückzuführen sind.

Kennzeichnende Symptome einer Homocystinurie sind hohe Homocysteinwerte im Blut (sog. Hyperhomocysteinämie). Dies schädigt die Blutgefässe, wodurch sich bei einer Homocystinurie schon früh eine Arteriosklerose sowie Thrombosen und Embolien entwickeln, die vorwiegend Gehirn, Herz, Lungen und Nieren betreffen.

Das bei einer Homocystinurie typische Überangebot an Homocystein ist auch für weitere Anzeichen der Stoffwechselstörung verantwortlich: Durch dieses Überangebot kommen Stoffwechselprozesse in Gang, die zu Hochwuchs führen. Menschen mit Homocystinurie ähneln äusserlich häufig denen mit dem sogenannten Marfan-Syndrom. Das Marfan-Syndrom ist ebenso wie die Homocystinurie eine Erbkrankheit. Symptome, die sowohl bei der Homocystinurie als auch beim Marfan-Syndrom auftreten, sind neben dem Hochwuchs zum Beispiel besonders lange und schlanke Finger (Arachnodaktylie = Spinnenfinger), eine Hühner- oder Trichterbrust sowie eine verlagerte Augenlinse (Linsenektopie oder Linsenluxation). Ebenfalls das Auge betreffende Symptome sind grüner Star (Glaukom) und eine extreme Kurzsichtigkeit. Ein weiteres typisches Anzeichen für eine Homocystinurie ist die Osteoporose, die vor allem dazu führt, dass sich die Wirbelkörper abflachen und die Wirbelsäule verformt.

5. Diagnose

Bei Verdacht auf eine Homocystinurie kommen zur Diagnose verschiedene Laboruntersuchungen zum Einsatz: Bei der Homocystinurie ist der Stoffwechsel des Eiweissbausteins (Aminosäure) Homocystein gestört, der als Zwischenprodukt bei der Umwandlung des Eiweissbausteins Methionin in den Eiweissbaustein Cystein entsteht. Die Eiweissstoffwechselstörung führt zu einer Ansammlung von Homocystein im Blut (sog. Hyperhomocysteinämie), das der Körper in Form von Homocystin mit dem Urin ausscheidet (daher Homocystinurie).

So kann zum Beispiel der erste Schritt zur Diagnose einer Homocystinurie darin bestehen, den Urin der Betroffenen zu untersuchen: Durch einen einfachen Test mit Natrium-Nitroprussid ist feststellbar, ob im Urin schwefelhaltige Eiweissbausteine (bzw. Aminosäuren) vorliegen – Homocystein ist eine solche Aminosäure. Sind die Werte erhöht, sind zusätzliche Untersuchungen notwendig, um die Diagnose einer Homocystinurie zu sichern.

Eine Blutuntersuchung liefert weitere Hinweise für die Diagnose: Im Blut beziehungsweise Serum ist bei einer Homocystinurie der für Homocystein ermittelte Laborwert deutlich höher als der Normalwert. Bei der Typ-I-Homocystinurie sind auch erhöhte Methioninwerte feststellbar. Bei der selteneren Typ-II-Homocystinurie, bei der die Rückbildung von Homocystein zu Methionin gestört ist, liegen neben erhöhten Homocysteinwerten niedrige Methioninwerte vor.

Für die Behandlung einer Homocystinurie ist es wichtig, den genauen für die Stoffwechselstörung verantwortlichen Enzymdefekt zu kennen (d.h. bei der Diagnose eine Homocystinurie vom Typ I eindeutig von einer Homocystinurie vom Typ II zu unterscheiden). Dies gelingt durch die Bestimmung der einzelnen Enzyme in Zellkulturen: Der für die Typ-I-Homocystinurie verantwortliche Enzymdefekt ist in Bindegewebszellen der Haut (Hautfibroblasten) oder in Lebergewebe nachweisbar. Die einer Typ-II-Homocystinurie zugrunde liegenden Enzymdefekte lassen sich in weissen Blutkörperchen (Leukozyten) oder ebenfalls in Bindegewebszellen der Haut nachweisen. Diese Enzymdefekte sind auch bei Ungeborenen im Rahmen der Pränataldiagnostik feststellbar. Hierzu erfolgt eine Fruchtwasseruntersuchung. Anschliessend lassen sich mögliche Enzymdefekte in Zellkulturen aus Zellen der Fruchtblase nachweisen.

Da die Homocystinurie eine Erbkrankheit ist, der eine Schädigung an einem Träger der Erbanlage (sog. Gendefekt) zugrunde liegt, ist zur Diagnose ausserdem ein Gentest geeignet: Hierbei ist der ursächliche Gendefekt direkt nachweisbar. Dazu sind Blutproben oder Zellen von der Mundschleimhaut erforderlich.

6. Therapie

Bei einer Homocystinurie zielt die Therapie darauf ab, die Auswirkungen des gestörten Eiweissstoffwechsels auszugleichen und mögliche Folgen der typischen Ansammlung des Eiweissbausteins Homocystein im Blut zu verhindern. Diese symptomatische Behandlung ist in der Mehrzahl der Fälle sehr erfolgreich. Es ist ratsam, sie ein Leben lang fortzusetzen. Eine auf die Ursachen der Homocystinurie abzielende Behandlung ist bisher nicht möglich: Die der Erbkrankheit zugrunde liegende Schädigung an einem Träger der Erbanlage (sog. Gendefekt) lässt sich nicht beheben.

Die bei der Homocystinurie typischerweise hohen Homocysteinwerte im Blut (sog. Hyperhomocysteinämie) schädigen auf Dauer die Blutgefässe. Häufige Folgen dieser Schädigung sind Arteriosklerose, Thrombose und Embolie, die meist Gehirn, Herz, Lungen und Nieren betreffen. Daher ist es bei der Therapie einer Homocystinurie wichtig, Thrombosen und Embolien – besonders der Arterien – vorzubeugen. Hierzu eignen sich Acetylsalicylsäure und andere gerinnungshemmende Medikamente.

Die weitere Therapie einer Homocystinurie hängt davon ab, welcher Enzymdefekt für die Stoffwechselstörung verantwortlich ist – das heisst, welcher Typ von Homocystinurie vorliegt:

Homocystinurie Typ I

Bei einer Homocystinurie vom Typ I, bei der das defekte Enzym noch eine Restaktivität zeigt, hat sich zur Therapie Vitamin B6 (Pyridoxin) bewährt: Mit Vitamin B6 lässt sich die Aktivität des Enzyms erhöhen und somit die Konzentration von Homocystein im Blut senken. Ausserdem ist bei einer Typ-I-Homocystinurie eine cystinreiche und methioninarme Ernährung empfehlenswert.

Homocystinurie Typ II

Wenn bei der Homocystinurie vom Typ II noch eine Restaktivität des defekten Enzyms vorhanden ist, das normalerweise die Rückbildung von Methionin aus Homocystein regelt, ist zur Therapie Vitamin B12 hilfreich: Vitamin B12 erhöht die Bildung von Methionin. Auch Folsäure wirkt sich günstig auf die Enzymaktivität aus. Daher ist bei der Behandlung der Typ-II-Homocystinurie eine methioninreiche Ernährung ratsam.

7. Verlauf

Bei einer Homocystinurie lässt sich der Verlauf durch eine schnelle und konsequente Behandlung positiv beeinflussen. Eine frühzeitig diagnostizierte und entsprechend therapierte Homocystinurie hat demnach insgesamt eine günstige Prognose.

Komplikationen

Die bei einer Homocystinurie im weiteren Verlauf möglichen Komplikationen ergeben sich aus dem hohen Risiko für Thrombosen und Embolien vor allem in Gehirn, Herz, Lungen und Nieren: Grund hierfür ist die bei der Homocystinurie typische Ansammlung des Eiweissbausteins Homocystein im Blut (sog. Hyperhomocysteinämie), die auf Dauer die Blutgefässe schädigt. Dementsprechend kann eine Homocystinurie bereits bei Kindern Schlaganfälle, Herzinfarkte oder Lungenembolien auslösen.

Ob solche thrombo-embolischer Komplikationen im Verlauf einer Homocystinurie auftreten oder nicht, hat grossen Einfluss auf die Sterblichkeit der Stoffwechselerkrankung.

8. Vorbeugen

Da die Homocystinurie eine Erbkrankheit ist, lässt sie sich bei Vorliegen der entsprechenden Erbmerkmale nicht verhindern. Massnahmen zum Vorbeugen beschränken sich darauf, die Homocystinurie frühzeitig zu diagnostizieren und durch entsprechende Behandlung möglichen Folgen der Stoffwechselstörung entgegenzuwirken. Wenn Sie zu den Betroffenen zählen und einen Kinderwunsch haben, können Sie in dem Zusammenhang die Möglichkeiten der Pränataldiagnostik oder frühzeitige genetische Tests nutzen.