Genmutation

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 29. Juli 2017
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Veränderungen im menschlichen Genom, also der Gesamtheit aller Gene, können sich in vorteilhaften, meist jedoch in nachteiligen Symptomen äußern. Hier soll darüber aufgeklärt werden, wie es zu Genmutation kommt, wie die Diagnose erfolgt, welcher Art die Beschwerdebilder sein können und wie die Medizin diese behandelt und therapiert. Eine allgemeingültige Aussage ist aufgrund der Vielzahl von Möglichkeiten der Genmutation nicht möglich.

Inhaltsverzeichnis

Was ist Genmutation?

Ein Gen ist ein Teil der DNA, der zuständig für genau ein Merkmal ist. Beispielsweise ist der Teil der DNA, der die Körpergröße bestimmt, oder jener, der die Augenfarbe codiert, ein Gen. Unter DNA werden jene basenhältigen Fäden im Zellkern verstanden, die die gesamte Information über den Bau eines Lebewesens tragen. Die Gesamtheit aller Gene eines Lebewesens wird als Genom bezeichnet.

Der Begriff Genmutation ist nun eine Zusammensetzung aus dem Wort Gen und dem Wort Mutation, welches vom lateinischen „mutare“ für "sich verändern" abstammt. Es handelt sich per definitionem um eine - meist sprunghaft auftauchende - Veränderung der Erbsubstanz.

Ursachen

In erster Linie ist festzustellen, dass niemand etwas zu einer oder gegen eine Genmutation beitragen kann. Meist passiert diese zufällig und sprunghaft. Interessant ist der Gedanke, dass ohne Genmutationen eine Evolution auf der Welt nicht stattgefunden hätte.

Genmutationen führten dazu, dass bestimmte Lebewesen besser an die Umweltbedingungen angepasst waren als andere und sich deshalb auch besser durchsetzen, sprich vermehren, konnten. Genmutationen, die keine Beschwerden verursachen, sind meist auch nicht auffällig, der Träger merkt sie nicht oder hat durch sie vielleicht sogar Vorteile, die ihm nicht bewusst sind.

Manches spricht in der medizinischen und biologischen Forschung allerdings dafür, dass bestimmte Substanzen in der Umwelt (Gifte wie Nikotin, Säuren) tendenziell Auslöser für Genmutationen sind. Bei der Meiose, der Keimzellenteilung (Bereitstellung befruchtungsfähiger Spermien und Eizellen) spielt für Mutationen, deren Träger das werdende Kind dann ist, ein höheres Alter eine Rolle. Weiteres sind Röntgenstrahlen und radioaktive Strahlung genauso wie Hitze- und Kälteschocks mögliche Auslöser von Mutationen.

Symptome, Beschwerden & Anzeichen

Handelt es sich um eine Mutation in einer Körperzelle, sind alle aus ihr durch Teilung hervorgehenden Körperzellen von der Mutation betroffen. Dies kann sich zum Teil negativ äußern, muss aber nicht. Es kommt immer darauf an, wie viel Gewebe des Körpers von der Mutation betroffen ist.

Handelt es sich allerdings um eine Mutation der Keimzellen wie oben beschrieben, ist jede einzelne Zelle des Körpers von der Mutation betroffen. Wichtig ist dabei zu verstehen, dass jede einzelne der Milliarden von Zellen dieselbe identische Information enthält. Um einen Gendefekt irgendeiner Art zu verändern oder zu beheben, müsste in jede dieser Unmengen von Zellen eingegriffen werden, was aus natürlich verständlichen Gründen unmöglich ist.

Die Symptome reichen von schwersten körperlichen oder/und geistigen Behinderungen über mittelschwere Beeinträchtigungen bis zur gänzlichen Beschwerdefreiheit, je nachdem, auf welchem Gen die Mutation aufgetreten ist.

Es leuchtet ein, dass eine Mutation auf dem Gen für die Augenfarbe keine Beschwerden auslösen wird, eine hingegen, die die Funktion der Insulin herstellenden Inselzellen der Bauchspeicheldrüse beeinträchtigt, sehr wohl. Eine Aussage über eine allgemeine Symptomatik ist deshalb hier nicht möglich.

Diagnose & Krankheitsverlauf

Beim Verdacht auf eine Mutation können bereits im Mutterleib mittels Fruchtwasserpunktion und andere - für das Kind generell risikolose Methoden - Zellen des werdenden Kindes auf Vollständigkeit oder Veränderung des Genoms untersucht werden. Bei Kindern oder Erwachsenen wird die DNA meist durch eine Zelle der Mundschleimhaut analysiert.

Die DNA eines Menschen bildet 23 Chromosomenpaare, die sich in Form und Muster voneinander unterscheiden. Durch komplizierte Laboranalyse werden Anomalien festgestellt. Viele gängige Mutationen sind der Medizin bekannt, jedoch tauchen immer wieder neue mit neuen Beschwerdemustern auf. Ist die Diagnose einmal gestellt, wird der Verlauf der Krankheit, so eine entsteht, kontrolliert.

Komplikationen

Da sich eine Genmutation im Erbgut abspielt und somit gravierenden Einfluss auf die Entwicklung, das Wachstum und den Stoffwechsel des Individuums hat, sind die Komplikationen zum Teil gravierend. So kann eine Genmutation zum Abschalten oder fälschlichen Aktivieren ganzer Genabschnitte führen. Über -und Unterproduktionen von Enzymen und Proteinen sind meist die Folge, was im schlimmsten Falle zu Fehlbildungen führt.

Sind diese Fehlbildungen gravierend, der Mensch aber noch lebensfähig, können meist Organschäden und eine Behinderung der geistigen Entwicklung festgestellt werden. In milden Fällen einer Genmutation, die lediglich kleine Bereiche des Stoffwechsels hemmt, können Lebensmittelunverträglichkeiten oder starke Allergien die Folge sein.

In vielen Fällen bedeutet eine Genmutation während der Entwicklung der Zygote den Tod des Organismus. Dies ist dann der Fall, wennn die Mutation die Entwicklung so massiv beeinträchtigt, sodass die Funktionalitäten der einzelnen Organe und das richtige Wachstum nicht mehr gelingen können.

Träger von Genmutationen können verschiedene Effekte durch sie erfahren, die sich in der Regel spätestens von der Geburt an zeigen. Schwerwiegende Organfehlbildungen und anschließende Wachstumsstörungen sind besonders häufige Effekte, denen aber operativ entgegen gewirkt werden kann. Komplikationen treten in diesem Zusammenhang unabhängig von ärztlicher Behandlung auf, da sie genetisch bedingt sind.

Behandlung & Therapie

Die Behandlung oder Therapie bei einer Genmutation richtet sich immer nach dem Beschwerdebild. Je nachdem, welches Organ, welches Gewebe oder welches System betroffen ist, muss sich die Therapie danach richten. Aus diesem Grund sind eine klare Diagnose und eine längerdauernde Beobachtung von Nöten. Erst daraus ergibt sich die Entscheidung für eine bestimmte Therapie.

Eine Therapie besteht meist darin, dass dem Betroffenen medikamentös Ersatzstoffe verabreicht werden, die sein Körper nicht bilden kann. Eine andere Form der Therapie greift dort, wo der Betroffene bestimmte Dinge nicht verträgt, indem er es lernen muss, auf diese zu verzichten oder diese zu vermeiden. Eine dritte Art von Therapieform ist eine physiotherapeutische, indem der Betroffene lernt, eine Kompensation für nicht funktionierende Körpersystem zu erreichen.

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Vorbeugung

Nur durch Vermeidung der Mutagene, also der auslösenden Faktoren wie oben beschrieben, kann die Wahrscheinlichkeit einer Genmutation verringert werden. Die meisten Mutationen werden entweder vom Körper automatisch repariert oder die betroffenen Zellen sterben ab.

Die Genmutation ist auch eine der häufigsten Ursachen für eine Fehlgeburt - der Organismus ist in diesem Fall aufgrund einer Genmutation nicht lebensfähig. So kann aktiv kaum für oder gegen eine Genmutation beigetragen werden.

Bücher über DNA & Gene

Quellen

  • Buselmaier, W. et al.: Humangenetik für Biologen. Springer Verlag, Berlin Heidelberg 2005
  • Hennig, W.: Genetik. Springer, Berlin 1995
  • Murken, J., Grimm, T., Holinski-Feder, E., Zerres, K. (Hrsg.): Taschenlehrbuch Humangenetik. Thieme, Stuttgart 2011

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