Die Parkinson Erkrankung tritt meist sporadisch (d.h. nicht erblich und ohne erkennbaren Grund) auf. Dennoch rückt zunehmend der Einfluss genetischer (vererbbarer) Faktoren in den Fokus. Unsere Erbinformation ist in der DNA (englisch, Desoxyribonukleinsäure) gespeichert. Diese besteht aus 2 sich gegenüberliegenden Strängen in Form einer Doppelhelix. Jeder dieser Stränge setzt sich aus Basen (Bausteinen) zusammen, die sich ständig in einer ganz bestimmten Reihenfolge wiederholen. Ein Abschnitt der DNA, der die Information für die Herstellung eines Proteins (Eiweiß) trägt, wird als Gen bezeichnet.
Abb. 1: Schematische Darstellung der Erbinformation. Helikale Doppelstrang-DNA (grau) bestehend aus einer sich wiederholenden Abfolge von Basen (Bausteinen) (rot). In grün exemplarisch dargestellt ist ein Gendefekt mit Mutation (falsche Base) in einem DNA Strang wie sie z.B. bei autosomal dominant vererbten Formen der Parkinson Erkrankung auftritt.
Es ist der Wissenschaft im Verlauf der Zeit gelungen, familiär vererbte Formen der Parkinson Erkrankung zu identifizieren. In diesen Fällen wird die Erkrankung durch einen Defekt (Mutation) in einem einzelnen Gen verursacht. Meist handelt es sich dabei um einen einzigen Baustein, der an einer bestimmten Stelle durch einen anderen vertauscht ist. Dieser Gendefekt wird an einen Teil der Nachkommen weitergegeben, die dann ebenfalls ein hohes Risiko tragen, an Parkinson zu erkranken.
Insgesamt sind diese genetischen Formen in Europa relativ selten und machen ca. 5-10% aller Parkinson Erkrankungen aus.
Betrifft eine krankheitsverursachende Mutation nur einen der beiden DNA Stränge, sprechen wir von einem autosomal dominanten Erbgang. Dieser kennzeichnet sich dadurch, dass es innerhalb einer Familie mehrere Betroffene in aufeinanderfolgenden Generationen gibt. Aktuell kennt man 2 Gene, die für autosomal dominant vererbte Varianten der Parkinson Erkrankung verantwortlich sind: LRRK2 (Leucine-Rich Repeat Kinase 2) und SNCA (α-Synuklein). Mutationen im LRRK2 Gen stellen die häufigste Form der dominant vererbten Parkinson Erkrankung dar und lassen sich in etwa 10% der familiären Fälle nachweisen. Vor diesem Hintergrund ist bei einem Erkrankungsbeginn jenseits des 50. Lebensjahres sowie dominanter Familienanamnese eine molekulargenetische Diagnostik sinnvoll. Klinisch ist diese Form dem sporadischen Morbus Parkinson sehr ähnlich, mit einem Erkrankungsbeginn um das 60. Lebensjahr sowie den typischen motorischen und nicht-motorischen Symptomen. Es ergeben sich Hinweise aus wissenschaftlichen Untersuchungen, dass der Erkrankungsverlauf bei einigen Patienten mit LRRK2-Mutation möglicherweise etwas günstiger erscheint als bei der sporadischen Form.
Wenn nur Mutationen auf jeweils beiden DNA Strängen zur Erkrankung führen, sprechen wir von einem autosomal rezessiven Erbgang. Parkin, PINK1 und DJ-1 sind die 3 wichtigsten Gene, die ursächlich für autosomal rezessiv vererbte Varianten der Parkinson Erkrankung sind. Die Besonderheit dieser Formen liegt in dem frühen Erkrankungsbeginn vor dem 40. Lebensjahr, meist in der 2. bis 4. Dekade. Das klinische Bild zeigt ein typisches Parkinson-Syndrom mit langsamem Erkrankungsverlauf.
Parkinson und Genetik
Parkinson ist nicht gleich Parkinson. Die Krankheit tritt in vielen verschiedenen Nuancen auf – und kann vielerlei Ursachen haben. Wie die Erkrankung genau entsteht, ist bis heute nicht geklärt. Allerdings gibt es einige Formen der Parkinson-Krankheit, die durch genetische Veränderungen oder Fehlfunktionen ausgelöst werden – und die tatsächlich vererbbar sind.
Genetisch bedingte Formen der Parkinson-Krankheit treten gehäuft innerhalb von Familien auf und betreffen insgesamt etwa fünf bis zehn Prozent aller von der Krankheit betroffenen Menschen.
Bei den meisten Erkrankungsfällen lässt sich jedoch keine konkrete Ursache festmachen. Die Mediziner sprechen von einem idiopathischen Parkinson-Syndrom. Doch auch bei vielen dieser Erkrankungsformen können Gene eine Rolle spielen – die Forscher schätzen, dass etwa bei jedem dritten Menschen mit Parkinson genetische Effekte mitwirken. Sie sind aber nur einer von etlichen Risikofaktoren für Parkinson – neben Faktoren wie Umweltschadstoffen, Giften und Bakteriengemeinschaften im Darm.
Das erste Gen, das einen Anteil bei der Entstehung der Parkinson-Krankheit haben kann, wurde 1997 entdeckt. Inzwischen sind rund 30 solcher Gene bekannt. Ein Defekt in einem dieser Gene erhöht das Risiko einer Erkrankung – muss aber nicht zwangsläufig dazu führen, dass die Krankheit ausbricht.
Wie wirken die Gene?
Gene sind die Baupläne für Eiweiße, die bestimmte molekulare Vorgänge im Körper auslösen, zum Beispiel in den Nervenzellen des Gehirns. So enthält das erste entdeckte „Parkinson-Gen“ – die Forscher gaben ihm den Namen PARK1 – die biochemische Anleitung von alpha-Synuklein, einem für die Hirnfunktion wichtigen Eiweiß-Baustein. Ist das Gen beschädigt, werden die Eiweiße auf falsche Weise zusammengesetzt – und können dadurch vermutlich Nervenzellen schädigen. Das wiederum trägt zum Entstehen der Parkinson-Krankheit bei.
Sichtbares Merkmal der zerstörerischen Wirkung im Gehirn sind charakteristische Ablagerungen, die sich unter dem Mikroskop nachweisen lassen – sogenannte Lewy-Körperchen. Sie dienen heute zur zuverlässigen Diagnose einer Parkinson-Erkrankung bei verstorbenen Menschen, da sie bei allen von der Krankheit Betroffenen zu finden sind.
Woran lassen sich genetische Ursachen der Krankheit erkennen?
Im Wesentlichen ist Parkinson eine typische Alterserkrankung, die bei den meisten Betroffenen erst im Alter von über 60 Jahren auftritt. Parkinson-Patienten mit bestimmter genetischer Prägung erkranken jedoch deutlich früher: teils bereits vor dem 40. Lebensjahr. Das frühe Erscheinen der Krankheitssymptome ist ein recht verlässlicher Hinweis auf eine erbliche Form von Parkinson. Allgemein gilt: Je früher im Leben das Parkinson-Syndrom auftritt, desto wahrscheinlicher hat es genetische Ursachen.
Was verrät ein Gentest?
Ein umfassender Gentest, wie ihn manche Kliniken und darauf spezialisierte Labors anbieten, liefert eine klare Antwort auf die Frage, ob eine Parkinson-Erkrankung durch bekannte „Parkinson-Gene“ bedingt ist.
Außerdem lässt sich mit einem solchen, recht aufwendigen Test aufzeigen, ob Kinder und Enkel eines Parkinson-Patienten ein besonders hohes Risiko tragen, im Laufe ihres Lebens ebenfalls zu erkranken. Allerdings: Das Wissen darüber kann eine große psychische Belastung darstellen – und sagt auch nichts darüber aus, ob die Nachkommen in der Familie wirklich die Krankheit bekommen werden. Vor einem solchen Test ist daher auf jeden Fall ein Gespräch mit einem Spezialisten ratsam.
Gibt es regionale Unterschiede?
Ein häufiger Auslöser für ein erhöhtes genetisches Risiko der Entstehung von Parkinson sind Mutationen: zufällige Veränderungen im Erbgut. Die Häufigkeit bestimmter Gen-Mutationen unterscheidet sich dabei erheblich zwischen verschiedenen Regionen. Denn neben dem genetischen Hintergrund in der jeweiligen Bevölkerung können auch ortsspezifische Umweltfaktoren eine Rolle spielen. So ist in nordafrikanischen Ländern wie Marokko, Algerien und Tunesien rund ein Drittel aller Menschen mit Parkinson von einer bestimmten Mutation eines für Parkinson wichtigen Gens betroffen – in Mitteleuropa dagegen nur 0,3 Prozent der an Parkinson erkrankten Bevölkerung. Zur Mutation von Genen können sowohl Umweltfaktoren wie Umweltgifte und Strahlung als auch Störungen bei der täglich stattfindenden Vervielfältigung der Erbsubstanz im Körper führen.
Wie findet man die entscheidenden Gene?
Erkenntnisse über die genetischen Prozesse und Zusammenhänge beim Entstehen von Parkinson gewinnen die Wissenschaftler vor allem aus
Studien mit Mitgliedern von Familien, die von einer erblichen Form der Krankheit betroffen sind. Um die entscheidenden Gene aufzuspüren, nutzen sie moderne Untersuchungsmethoden wie das sogenannte Next Generation Sequencing. Damit lassen sich sämtliche chemischen Bausteine des Genoms – der Gesamtheit aller Gene eines Menschen – wie ein Buch lesen und analysieren. Somit lassen sich alle möglichen, Parkinson verursachenden Veränderungen im Erbgut aufspüren – nicht nur bekannte Mutationen, sondern auch bislang unbekannte Parkinson-Gene.
Welche aktuellen Resultate liefert die Forschung?
Eine Erkenntnis aus der Parkinson- Forschung ist, dass offenbar sogenannte Mitochondrien beim Entstehen der Krankheit mitwirken können. Mitochondrien sind Bestandteile der Zellen – eine Art Kraftwerk, welche die für die Funktion der Zellen lebenswichtige Energie erzeugen. Aktuelle Forschungsarbeiten haben ergeben, dass etliche „Parkinson-Gene“ die Wirkungsweise der Zell-Kraftwerke stören können – ein Prozess, der möglicherweise zum Ausbruch der Krankheit beiträgt. Die genaue Funktion der einzelnen Gene wird derzeit erforscht.
Wem nützen die Ergebnisse der Genforschung?
Zunächst einmal nützen neue Erkenntnisse der Genforschung den Patienten, die von einer bestimmten genetisch hervorgerufenen Variante der Parkinson- Krankheit betroffen sind. Das Verständnis der biologischen Abläufe und der Wirkung genetischer Faktoren auf Moleküle und Zellen im Körper ermöglicht es, neuartige Medikamente zu entwickeln. Diese sollen gezielt in die ursächlichen Mechanismen der Erkrankung eingreifen und können das Fortschreiten der Erkrankung bei den betroffenen Patienten hemmen.
Mehrere Medikamente speziell für genetisch bedingte Formen von Parkinson befinden sich derzeit in der klinischen Testphase. Bei einem positiven Verlauf der Tests, könnten sie bald für die Behandlung von diesen Patienten verfügbar sein.
Quelle: https://parkinson.lu/images/Media/factsheet_genetik.pdf
Parkinson’s research clinic
c/o Centre Hospitalier de Luxembourg
Bâtiment de l’ancienne maternité
120, route d’Arlon • L-1150 Luxembourg