DNA-Reparatur Defektsyndrome

Genotyp-Phänotyp Korrelationen von DNA-Reparatur Defektsyndromen

Projektbeschreibung

Fotocollage mit Bildern einer Hautkrankheit, Hautklinik rostock
Abbildung: Klinische Symptome von Xeroderma pigmentosum (Abbildung modifiziert nach Schubert und Emmert, Chapter 138, Harper’s Textbook of Pediatric Dermatology, Fourth Edition, Published 2020 by John Wiley & Sons Ltd.).

Um bei Patienten mit Verdacht auf Xeroderma pigmentosum, Cockayne Syndrom oder Trichothiodystrophie das betroffene Gen und die zugrundeliegende Mutation zu identifizieren, führen wir funktionelle Untersuchungen an Bioproben dieser Patienten durch. Dadurch wird eine genaue Diagnose bezüglich der XP-Komplementationsgruppe ermöglicht.

Xeroderma Pigmentosum (XP) ist eine seltene autosomal-rezessiv vererbte Erkrankung, bei der ein Defekt in der Reparatur UV-Licht induzierter DNA-Schäden vorliegt. Patienten sind in der Regel sehr sonnenempfindlich (starke Sonnenbrände nach minimaler Sonnenexposition). Sie entwickeln häufig schon im Kleinkindesalter viele Pigmentmale gefolgt von der Entstehung bösartiger Hauttumore in lichtexponierten Körperarealen. Etwa 30 % aller XP-Patienten entwickeln zusätzlich zu ihren Hautproblemen auch neurologische Symptome. XP wird in 7 Komplementationsgruppen eingeteilt entsprechend 7 verschiedener DNA-Reparaturgene (XPA bis G). Zusätzlich gibt es noch die XP-Variante, bei der ein Defekt in der Polymerase-eta besteht. Polymerase-eta kann UV-induzierte DNA-Schäden fehlerfrei übergehen.

Cockayne Syndrom (CS) ist eine weitere seltene autosomal-rezessiv vererbte Erkrankung, die mit einer erhöhten Sonnenlichtempfindlichkeit einhergeht. Im Gegensatz zu XP-Patienten entwickeln CS-Patienten jedoch kaum Pigmentläsionen und auch keine bösartigen Hauttumore. Zu den klinischen Symptomen von CS-Patienten gehören unter anderem charakteristische neurologische Symptome, progressiven Gewichtsverlust, Mikrozephalus, Kurzwüchsigkeit, Verkalkungen der Basalganglien und eine Pigmentdegeneration der Netzhaut. CS wird in 2 Komplementationsgruppen eingeteilt und die entsprechenden Gene sind bekannt (CSA und CSB).

Trichothiodystrophie (TTD) ist eine dritte Erkrankung mit defekter Nukleotid-Exzisionsreparatur. Dieses Krankheitsbild ist sehr heterogen. Leitsymptom sind kurze, brüchige Haare und Nägel aufgrund eines Schwefelmangels. Unter dem Polarisationsmikroskop zeigen die Haare ein charakteristisches "Tigerschwanz"-Muster. Etwa die Hälfte aller TTD-Patienten besitzen eine erhöhte Sonnenlichtempfindlichkeit, haben aber kein erhöhtes Hautkrebs-Risiko. Bestimmte Defekte in den XP Genen XPB und XPD führen zu TTD.

Mikroskopische Aufnahmen von Haaren, Hautklinik rostock
Abbildung: „Tigerschwanz-Muster“ von Haaren eines Patienten mit Trichothiodystrophie (Abbildung nach Schubert und Emmert, Chapter 138, Harper’s Textbook of Pediatric Dermatology, Fourth Edition, Published 2020 by John Wiley & Sons Ltd.). (a) Lichtmikroskopie. (b) Polarisationsmikroskopie. (c) Polarisationsmikroskopie mit Haaren einer gesunden Kontrollperson.