Klinische Bedeutung

Viele Erkrankungen werden autosomal-rezessiv vererbt. Einige der bekannteren Erkrankungen umfassen Mukoviszidose, Tay-Sachs-Krankheit, Sichelzellenkrankheit und Thalassämie.

Mukoviszidose (CF) ist eine autosomal-rezessive Störung, die durch eine Mutation in der CFTR verursacht wird Gen auf Chromosom 7. Diese systemische Erkrankung tritt bei etwa 1 von 1000 weißen Geburten auf, und etwa 1 von 30 Personen trägt ein Krankheitsallel. CF betrifft die exokrinen Drüsen, einschließlich der Bauchspeicheldrüse, des Schweißes und der Speicheldrüsen, und führt dazu, dass Chlorid an der Oberfläche der Zellen nicht ausgeschieden werden kann. Dies führt häufig zu Patienten mit Lungeninfektionen, Pankreasinsuffizienz und sogar Unfruchtbarkeit. Träger dieser Störung sind phänotypisch nicht betroffen, da die aus einem funktionellen Allel produzierte Proteinmenge einen ausreichenden Chloridionentransport durch die apikalen Membranen an der Zelloberfläche liefert. Im Gegensatz dazu haben Patienten zwei Krankheitsallele.

Die Tay-Sachs-Krankheit ist eine weitere bekannte autosomal-rezessive früh einsetzende Störung, die aus einer Mutation im HEXA-Gen resultiert. Das HEXA-Gen codiert das Protein Hexosaminidase A, das in Lysosomen vorhanden ist. Ein Mangel an Hexosaminidase A führt zu einer Bildung von Gangliosiden im Gehirn und damit zu einer Schädigung des Gehirns und der Wirbelsäule. Ähnlich wie bei Mukoviszidose sind Träger dieser Störung phänotypisch nicht betroffen. Ein Wildtyp-HEXA-Allel kann genug Hexosaminidase-Enzym produzieren, um die Ganglioside im Gehirn zu spalten. Diese Individuen werden daher als haplo-ausreichend angesehen, wenn die Hälfte der Enzymaktivität ausreicht. Personen mit zwei Krankheitsallelen sind betroffen. Babys mit dieser Störung können oft nicht den Kopf hochhalten, haben möglicherweise Demenz, eine erschrockene Reaktion, Blindheit und sogar einen frühen Tod. Dies ist am häufigsten in der aschkenasischen jüdischen Bevölkerung, in französischen Kanadiern und in Louisiana Cajuns der Fall.

Hämoglobinopathien sind ebenfalls relativ häufige AR-Erkrankungen. Sichelzellenerkrankungen sowie Alpha- und Beta-Thalassämie beeinflussen das Hämoglobin und seine Sauerstofftransportkapazität. Bei Patienten mit Sichelzellenerkrankungen führt die Mutation dazu, dass Hämoglobin eine andere Form hat, die dem Transport von Sauerstoff nicht so förderlich ist. Diese Hämoglobinmoleküle polymerisieren zu langen Ketten, die den roten Blutkörperchen ihre Sichelform verleihen. Diese roten Blutkörperchen haben nicht die gleiche Verformbarkeit wie normale rote Blutkörperchen und bleiben daher in kleinen Blutgefäßen stecken. Betroffene Personen weisen charakteristische Merkmale wie Splenomegalie, Anämie und Schwellung der Gliedmaßen aufgrund verschlossener Blutgefäße auf. Bei Patienten mit Thalassämie ist die relative Produktion der Alpha- und Beta-Globin-Ketten verändert, was die Assemblierung des Hämoglobinmoleküls beeinträchtigt. Daher gibt es nicht genügend Moleküle, um Sauerstoff zu transportieren. Diese Personen weisen charakteristischerweise eine mikrozytische Anämie, Atemnot und Hepatosplenomegalie auf.

Sichelzellenerkrankungen weisen ebenfalls eine unvollständige Dominanz und Haploinsuffizienz auf. Personen, die ein einzelnes Krankheitsallel (Heterozygoten) tragen, haben ein Zwischenmerkmal (Sichelzellenmerkmal), das phänotypisch irgendwo zwischen nicht betroffenem (homozygotem normalem Allel) und stark betroffenem (homozygotem Krankheitsallel, das zu Sichelzellenanämie führt) liegt. Diese Personen gelten nicht als völlig unberührt, daher unvollständige Dominanz. Hämoglobinopathien sind in afrikanischen und subtropischen Populationen am weitesten verbreitet, in denen Malaria weit verbreitet ist, da die Träger dieser Gene vor Malaria geschützt sind.