Dystrophin - das Schlüsselprotein

Fakten
Dystrophin im gesunden Körper

Dystrophin spielt eine Rolle bei der Vernetzung des internen Zytoskeletts mit der extrazellulären Matrix von Muskelzellen.1 Es verleiht der Muskelfaser und der Membran während der Kontraktion Stabilität und Struktur.2,3 In anderen Worten wirkt Dystrophin als molekularer Stoßdämpfer, indem es Muskelzellen erlaubt, nach einem Stressereignis zu ihrem ursprünglichen Zustand zurückzukehren.3

Der Dystrophin-assoziierte Proteinkomplex im Muskel
Der Dystrophin-assoziierte Proteinkomplex im Muskel

Modifiziert nach Nowak KJ und Davies KE.13

Wie fehlendes Dystrophin zu DMD-Symptomen führt
Zeitlicher Verlauf des Muskelabbaus bei DMD

Bei den weitaus meisten Patienten mit DMD mangelt es an Dystrophin-Protein. Dystrophin dient als Stoßdämpfer oder Stabilisator der Muskeln. Ohne Dystrophin ist der Muskel verletzungsanfälliger.

Im Verlauf der Zeit werden die verletzten Muskelzellen durch funktionsunfähiges Fett- und Bindegewebe ersetzt. Dies führt schrittweise zur Ausprägung der Symptome der DMD.

Zeitlicher Verlauf des Muskelabbaus bei DMD

Das fehlende Dystrophin und der daraus entstehende Verlust von Muskeln führt zu Symptomen der DMD:
  • Durch Schwächung der Beinmuskulatur geht die Gehfähigkeit allmählich verloren
  • Durch Schwächung der Rückenmuskulatur kann sich die Wirbelsäule verkrümmen (Skoliose genannt)
  • In der späten Kindheit bis zum frühen Erwachsenenalter können die Muskeln im Oberkörper und den Armen schwächer werden

Mutationen des Dystrophin-Gens

Die Baupläne für die Herstellung lebensnotwendiger Bausteine unseres Körpers (wie z. B. Proteine) liegen verschlüsselt in Genen in unserer Erbinformation, der DNA (auf Englisch "DesoxyriboNucleic Acid"). In der DNA können Veränderungen (Mutationen) eintreten.

Bei DMD führen Mutationen im Dytrophin-Gen zu einem Mangel an Dystrophin-Protein. Die zugrundeliegenden Mutationen fallen in zwei Kategorien:

Am häufigsten sind "Große Mutationen", wo Teile des Dystrophin-Gens verloren gehen (Deletionen) oder verdoppelt werden (Duplikationen). Seltener sind "Kleine Mutationen". Zu denen gehören die Nonsense-Mutationen, die fälschlicherweise die Anweisung zu einem vorzeitigen Stoppsignal geben.  

Bei DMD, die durch eine Nonsense-Mutation (auch nmDMD genannt) bedingt ist, führt das vorzeitige Stoppsignal zu einem Abbruch der Produktion bevor das komplette Dystrophin-Protein gebildet ist.

 

Modifiziert nach: Bladen CL, etal.,4 Pichavant C, et al.5 and Kalman L, et al.6

Ein Gen kann als Anleitung für die Herstellung von Proteinen betrachtet werden. Alle Wörter (auch Codons genannt) in dieser Anleitung haben 3 Buchstaben und am Ende des Satzes ein "reguläres" Stoppsignal (Stopp-Codon genannt; abgebildet hier als ein Stopp-Schild), das die Anweisung zur Beendigung der Proteinproduktion gibt.

Manchmal fehlen ganze Wörter oder Wörter werden wiederholt, und machmal kann ein Satz ein "vorzeitiges" Stopp-Codon enthalten.

 

Downloads

Muskeldystrophie Duchenne (DMD) - Was Sie wissen müssen

Muskeldystrophie Duchenne (DMD): Was Sie wissen müssen

Broschüre für Patienten, Eltern und Betreuer

Initiative zur rechtzeitigen Erkennung der DMD

Flyer

Initiative zur rechtzeitigen Erkennung der DMD mit Unterstützung von:

Referenzen

Nowak KJ and Davies KE. EMBO Rep. 2004;5:872–876.  2. Amato AA and Brown RH Jr. Muscular Dystrophies and other muscle diseases. In: Longo DL, Fauci AS, Kaspar DL, et al., eds., Harrison’s Principles of Internal Medicine, 19th Ed. Access Medicine McGraw-Hill. http://accessmedicine.mhmedical.com/book.aspx?bookId=331.  3. Ervasti JM. Biochim Biophys Acta. 2007;1772:108–117.  4. Bladen CL, et al. Hum Mutat. 2015;36:395-402.  5. Pichavant C, et al. Mol Ther. 2011;19:830-840.  6. Kalman L, et al. J Mol Diagn. 2011:13:167-174.

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