Alpha-Thalassämie-Mutationsanalyse (ATHMU)

Die Alpha-Thalassämie ist eine angeborene Erbkrankheit des roten Blutfarbstoffes (Hämoglobin) und gehört daher in die Gruppe der

• Hämoglobinopathien.

Hämoglobin ist der Hauptbestandteil der roten Blutkörperchen (Erythrozyten) und besteht aus einem Eiweißanteil (Globin) sowie mehreren Hämanteilen, wobei in die Hämanteile Eisenatome eingelagert sind. Hämoglobin gewährleistet die Hauptaufgabe der Erythrozyten – den Sauerstofftransport im Blut. Der Sauerstoff bindet sich dabei an die Eisenatome im Hämoglobin der roten Blutkörperchen.

Der Globin-Anteil des Hämoglobins ist aus folgenden Eiweißketten aufgebaut:

• Alpha-Ketten und
• Beta-Ketten.

Generell gehen Hämoglobinopathien mit einer verminderten Hämoglobinbildung einher, und sind daher durch das Symptom der

• Blutarmut (Anämie) gekennzeichnet.

Für die Diagnose der Hämoglobinopathien können neben den Möglichkeiten der generellen Anämiediagnostik (Blutbilduntersuchungen, Bestimmung von Eisen, Transferrin, Ferritin im Serum etc.) folgende Untersuchungen durchgeführt werden:

• Hämoglobinelektrophorese,
• genetische Untersuchungen.

Bei der Alpha-Thalassämie ist die Bildung der Alpha-Ketten des Hämoglobins gestört. Die Ursache der Alpha-Thalassämie sind bestimmte Konstellationen des Erbgutes des Menschen, die angeboren sind und zumeist von den Eltern vererbt wurden.

Die Grundlage des Erbgutes des Menschen ist der sogenannte „genetische Code“ – auch „Erbsubstanz“ oder „DNA“ (Desoxyribonukleinsäure) genannt. Die Erbsubstanz befindet sich im Zellkern aller Körperzellen, und sie ist für jeden Menschen in ihrer exakten Zusammensetzung einzigartig – vergleichbar mit dem Fingerabdruck, der ebenfalls für jeden Menschen einzigartig ist.

Bestimmte Veränderungen (z.B. Mutationen) oder Konstellationen im Bereich der Feinstruktur der Erbsubstanz können mit dem Auftreten von Erkrankungen in Zusammenhang gebracht werden. Im Falle der Alpha-Thalassämie finden sich insbesondere Veränderungen im Bereich des

• HBA1-Gens am Chromosom 16 des Menschen.

Zur Untersuchung der Feinstruktur der menschlichen Erbsubstanz im Hinblick auf eine Alpha-Thalassämie kann eine sogenannte Alpha-Thalassämie-Mutationsanalyse durchgeführt werden. Bei dieser Untersuchung handelt es sich um ein labormedizinisches Spezialverfahren zur genetischen Analyse der mit dem Auftreten einer Alpha-Thalassämie in Verbindung stehenden, bekannten genetischen Veränderungen (Mutationen).

Für diese genetische Untersuchung ist nur eine einfache Blutabnahme notwendig. Im medizinischen Labor wird aus dem Blut die Erbsubstanz extrahiert und mit dem Laborverfahren der Polymerase-Kettenreaktion (PCR – „Polymerase Chain Reaction“) vervielfacht (sprich: „amplifiziert“). Da bei der Vervielfachung der Erbsubstanz im Rahmen dieser Untersuchung gleichzeitig mehrere DNA-Regionen amplifiziert werden, spricht man hierbei von einer sogenannten „Multiplex-PCR“.

Neben dem Verfahren der Multiplex-PCR gibt es auch noch die Möglichkeit, die genaue Abfolge des genetischen Codes bei der Patientin bzw. dem Patienten zu entschlüsseln. Dieses Untersuchungsverfahren wird „DNA-Sequenzierung“ genannt. Da diese Labormethode aber aufwendiger als die Multiplex-PCR ist, erfolgt eine DNA-Sequenzierung zur Alpha-Thalassämie-Mutationsanalyse meistens im Rahmen spezieller diagnostischer Fragestellungen.

Die Alpha-Thalassämie-Mutationsanalyse kann wichtige diagnostische Hinweise bei der Abklärung eines Verdachtes auf das Vorliegen einer Alpha-Thalassämie liefern. Allerdings müssen die Laborergebnisse der Mutationsanalyse immer in Zusammenschau mit dem klinischen Beschwerdebild bei der betroffenen Patientin bzw. dem betroffenen Patienten erfolgen.

Da bei der Alpha-Thalassämie unterschiedliche genetische Variationen existieren, sind die klinischen Beschwerden zumeist von der Ausprägung der genetischen Defekte bestimmt:

• Minimaformen – hier bestehen keine klinischen Auffälligkeiten;
  
• Minorformen – meist heterozygote (mischerbige) Formen (nur von einem Elternteil vererbt) mit leichten klinischen Symptomen bzw. Auffälligkeiten;
• Majorformen – meist homozygote (reinerbige) Formen (von beiden Eltern vererbt) mit schweren klinischen Symptomen.
  

Die Alpha-Thalassämie-Mutationsanalyse ist vor allem für die exakte Abklärung eines Verdachtes im Hinblick auf das Vorliegen einer Minima- bzw. Minorform der Alpha-Thalassämie hilfreich.

Die Thalassämie ist durch eine Störung der Bildung des roten Blutfarbstoffes (Hämoglobin) gekennzeichnet (sogenannte „Hämoglobinopathie“). Generell gehen diese Erkrankungen mit einer verminderten Bildung der roten Blutkörperchen einher und zeichnen sich daher durch das folgende Leitsymptom aus:

• Blutarmut (Anämie).

Der Begriff „Thalassämie“ leitet sich vom griechischen Wort für „Meer“ („Thalassa“) her, da diese Formen der Blutarmut insbesondere im Bereich des Mittelmeeres häufiger vorkommen. Generell stellen diese Erkrankungen teilweise aber auch einen Vorteil für die Betroffenen dar, da sie einen Schutz vor Malaria gewährleisten. Da es sich um Erbkrankheiten handelt, spricht man in diesem Zusammenhang auch von einem sogenannten „Selektionsvorteil“.

Bei der Thalassämie gibt es in Abhängigkeit der zugrunde liegenden Störung der Hämoglobinbildung folgende Formen:

• Alpha-Thalassämie: Störung der Bildung der Alpha-Eiweißketten des Hämoglobins;
• Beta-Thalassämie: Störung der Bildung der Beta-Eiweißketten des Hämoglobins.

Ursache der jeweiligen Thalassämie-Form sind angeborene Veränderungen (Mutationen) der Erbsubstanz. Bei der Alpha-Thalassämie ist vor allem das HBA1-Gen am Chromosom 16 des Menschen betroffen. Bei der Beta-Thalassämie finden sich Mutationen des Beta-Globingens (HBB-Gen) am Chromosom 11.

Im Allgemeinen steht bei Thalassämien die Schwere der klinischen Symptomatik mit dem Ausmaß der genetischen Variationen in Zusammenhang:

• Minorformen: mischerbige (heterozygote) Formen mit leichterem Beschwerdebild,
• Majorformen (bei der Beta-Thalassämie auch „Cooley-Anämie“ genannt): reinerbige (homozygote) Formen mit schweren klinischen Verlaufsformen (bereits im Neugeborenenalter).

Zu den Symptomen im Rahmen einer Thalassämie gehören:

• Blutarmut mit einer Bildung von besonders kleinen roten Blutkörperchen – sogenannte mikrozytäre Anämie bei normalen bzw. auch erhöhten Eisen- und Ferritinwerten im Blut;
• Vergrößerung von Milz und Leber (bei schwereren Verlaufsformen);
• Schädigung von inneren Organen durch Eisenablagerungen (bei schwereren Verlaufsformen).

Im Hinblick auf die Diagnose einer Thalassämie sind stets die folgenden Untersuchungen erforderlich:

• genaue Erhebung der Beschwerden, der Krankengeschichte sowie der Herkunft der Patientin oder des Patienten (Anamnese),
• Laboruntersuchungen (Blutbild, Eisenstoffwechsel),
• Hämoglobinelektrophorese,
• genetische Untersuchungen (Alpha-/Beta-Thalassämie-Mutationsanalyse).

Die Behandlung einer Thalassämie hängt vor allem von der Schwere des Krankheitsverlaufes ab. Bei Minorformen ist in den meisten Fällen überhaupt keine Therapie erforderlich.

Zur Behandlung der Blutarmut im Rahmen einer schweren Thalassämie-Form ist die Gabe von Erythrozytenkonzentraten (ca. alle drei Wochen) notwendig. Weiters muss versucht werden, eine übermäßige Eisenbeladung von Geweben und inneren Organen zu reduzieren (sogenannte „Eiseneliminationstherapie“). Bei reinerbigen Majorformen kann auch die folgende Behandlungsoption in Erwägung gezogen werden:

• Allogene Knochenmark- bzw. Stammzelltransplantation bei Verfügbarkeit eines HLA-identen Spenders (Geschwister). Die Heilungsrate liegt in diesen Fällen bei über 90 Prozent.