Molekularbiologisches Screening des CHRM2-Gens bei Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie

Die dilatative Kardiomyopathie (DCM) ist eine ätiologisch heterogene Erkrankung der Herzmuskulatur, die durch eine ventrikuläre Dilatation und eingeschränkte Pumpfunktion gekennzeichnet ist. Neben autoimmunen und infektiösen Faktoren spielen bei der Pathogenese der Erkrankung vor allem genetische Ve...

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Main Author: Straulino, Fabian
Contributors: Pankuweit, Sabine (Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2012
Innere Medizin
Subjects:
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Description
Summary:Die dilatative Kardiomyopathie (DCM) ist eine ätiologisch heterogene Erkrankung der Herzmuskulatur, die durch eine ventrikuläre Dilatation und eingeschränkte Pumpfunktion gekennzeichnet ist. Neben autoimmunen und infektiösen Faktoren spielen bei der Pathogenese der Erkrankung vor allem genetische Veränderungen eine Rolle. In den letzten Jahren konnten durch molekularbiologische Untersuchungen Mutationen in über 30 Krankheitsgenen bei Patienten mit DCM identifiziert werden. Neben Proteinen des Sarkomers und des Zytoskeletts zählen auch Rezeptorproteine und deren Regulatoren hierzu. Das CHRM2-Gen ist ein neues mögliches Krankheitsgen der DCM. Es befindet sich auf Chromosom 731q-35q und kodiert für den muskarinergen Acetylcholinrezeptor Typ 2 (m2AChR). Der m2AChR ist der vorherrschende muskarinerge Rezeptor am Herzen und vermittelt über sein Gi-Protein eine Reduktion der intrazellulären cAMP Konzentration. Dies senkt den Calciumeinstrom in die Myokardzelle und hat einen negativ inotropen und chronotropen Effekt. In einer Arbeit von Zhang et al. konnte bereits bei einer Familie mit familiärer DCM eine Missense-Mutation im m2AChR bei allen erkrankten Familienmitgliedern nachgewiesen werden. Ziel dieser Arbeit war es, weitere Mutationen in der kodierenden Region des CHRM2-Gens bei Patienten mit DCM zu identifizieren und einen möglichen Einfluss der Mutationen auf den klinischen Verlauf der Erkrankung zu untersuchen. Hierfür wurde aus Volblutproben von 337 an DCM erkrankten Patienten der kodierende Abschnitt des CHRM2-Gens mittels Polymeraserkettenreaktion (PCR) und single-stranded-conformation-polymorphism Gelelektrophorese (SSCP) molekularbiologisch untersucht. In der SSCP auffällige Proben wurden sequenziert. Anamnestische Daten der Patienten sowie die Ergebnisse klinisch-echokardiographischer Untersuchungen bei Einschluss der Patienten und im 1-Jahresverlauf liegen vor. In der untersuchten Patientengruppe konnten zwei neue heterozygote Missense-Mutationen sowie ein Polymorphismus identifiziert werden. Die Missense-Mutation G885A bewirkt einen Aminosäureaustausch von Valin zu Isoleucin an Position 231 im Rezeptorprotein. Durch die Mutation G1268C wird Glutamin durch Histidin an Position 358 ersetzt. Bei dem Träger dieser Mutation liegt eine familiäre Form der DCM vor und ein ebenfalls an DCM erkrankter Sohn des Indexpatienten konnte als weiterer Träger identifiziert werden. Hinsichtlich der echokardiographischen Daten, besonders im 1-Jahresverlauf, konnten bei keinem Mutationsträgern Unterschiede zu Patienten mit DCM ohne nachgewiesene Mutation gefunden werden. Die anschließende Untersuchung einer Kontrollgruppe aus 300 gesunden Blutspendern der Blutbank Marburg identifizierte keine weiteren Träger der Mutationen. Beide Mutationen bewirken eine Veränderung der Aminosäuresequenz in der dritten intrazellulären Schleife des m2AChR. Dieser Bereich ist für die Kopplung des Rezeptors an sein G-Protein und die Regulation der Rezeptordichte bzw. der Rezeptorfunktion von Bedeutung. Eine Auswirkung der Mutationen auf die intrazellulären Signaltransduktion und Calciumhomöostase ist denkbar. Insgesamt unterstützen die Ergebnisse dieser Arbeit die Rolle des CHRM2-Gens als weiteres Krankheitsgen der DCM. Die hier gezeigte Prävalenz von 0,6 % ist mit der Prävalenz von anderen etablierten Krankheitsgenen vergleichbar. Zum Verständnis der Rolle des CHRM2-Gens in der Pathogenese der DCM und um die Auswirkungen der Mutationen auf die Funktion des Rezeptorproteins abschließend zu klären, sind funktionelle Untersuchungen der mutierten Rezeptoren notwendig.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2012.1000