Mini-Isoelektrofokussierung von Serum-Transferrin bei Patienten mit CDG-Syndrom

In den vergangenen Jahren wurden einige angeborene
Stoffwechselerkrankungen entdeckt, deren Ursache in einer defekten
Synthese von N-gebundenen Glykoproteinen liegt, so genannte
„Congenital Disorders of Glycosylation“ (CDG). Die klassische
Galaktosämie und der Fruktosemangel führen auf ähnliche Weise zu
sekundären Glykosylierungsstörungen. Um Patienten mit CDG-Syndrom
und anderen Stoffwechselerkrankungen auf eine
Glykosylierungsstörung hin zu untersuchen, haben wir im ersten Teil
der Arbeit eine Methode zur Isoelektrofokussierung von Transferrin
entwickelt. Die IEF im Mini-PhastSystem ist hier besonders schnell
und zuverlässig. Die charakteristischen Bandenmuster des mit einer
verminderten Anzahl an Sialinsäureresten glykosylierten
Transferrins liefern erste differentialdiagnostische Erkenntnisse.
Zwei unserer Patienten zeigten in der Mini-PhastSystem-IEF ein
Muster, wie es normalerweise bei Patienten mit CDG Ia gefunden
wird. Entgegen der Erwartung erwiesen sich aber die Enzyme
Phosphomannomutase sowie auch die Phosphomannoisomerase als normal
hoch im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen. Die Ergebnisse
deuten darauf hin, dass es sich bei den genannten Patienten um eine
Gruppe handelt, die an einer seltenen Form des CDG-Syndroms leidet,
„CDG-X“ genannt. Die Patienten zeigen in der Isoelektrofokussierung
ein klassisches Bandenmuster, wobei der zugrundeliegende
pathophysiologische Defekt im Stoffwechselweg bislang nicht
aufgeklärt werden konnte. Neben typischen Mini-IEFT-Mustern von
Patienten mit CDG Ia haben wir auch Patienten mit folgender
interessanter Befundkonstellation gefunden: Einige Neugeborene mit
Epimerase- Mangel zeigten überraschenderweise CDG Banden mit 0-3
SR. Diese Banden korrelierten nicht mit der Höhe der
Galaktose-Metaboliten und verschwanden auch nicht nach einer
diätetischen Behandlung. Diese Befunde unterscheiden sich von den
Befunden der klassischen Galaktosämie, da hier die pathologischen
IEFT Muster nach diätetischen Maßnahmen verschwunden sind. Das
Screening der Serum IEFT Banden mittels dieser schnellen Mini-IEFT
Technik kann als sinnvolle Methode für die Überwachung und
Nachbetreuung des Epimerase Mangels verwendet werden. Im zweiten
Teil der Arbeit erfolgte die biochemische Charakterisierung der
Enzyme Phosphomannomutase und Phosphomannoisomerase in Leukozyten,
Fibroblasten und Chorionzotten. Diese beiden Enzyme sind für die
häufigsten Formen des CDG-Syndroms, Typ Ia und Ib, verantwortlich,
welche bei ca. 80% der gesamten CDG-Patienten vorliegen. Während
die Enzymdiagnostik in Fibroblasten und Leukozyten auf einer
bereits etablierten Methode beruht und eine zuverlässige und
effektive Quelle für die postnatale Diagnostik darstellt,
untersuchten wir erstmals Chorionzotten, um zusätzlich die
Möglichkeit einer pränatalen Kontrolle beurteilen zu können. Die
Km-Werte und andere kinetische Eigenschaften der Enzyme waren in
Leukozyten, Fibroblasten und Chorionzotten ähnlich und ermöglichen
somit eine gute post- sowie eine pränatale Diagnostik der
Enzymdefekte. Zusammenfassend stellt die Mini- IEF von Transferrin
eine einfache und schnelle Screeningmethode zum Nachweis von
Glykosylierungsstörungen, klassischer Galaktosämie und
Epimerase-Mangel dar. Die Enzymmessung der PMM und PMI in
Leukozyten und Fibroblasten nach der Geburt kann in der
weiterführenden iagnostik durch die pränatale Untersuchung von
Chorionzotten sinnvoll ergänzt werden. Die Tatsache, dass wir
Patienten mit ausgeprägten Typ I IEFT-Banden bei normalen
Enzymwerten gefunden haben, lässt vermuten, dass es CDG-Varianten
mit noch stärkeren Glykosylierungsdefekten gibt.