header
Forschungsstand PDF Drucken E-Mail

 

Aktueller Stand der Forschung

Heute gehen die Untersuchungen der PPK weit über die Beschreibung von klinischen Symptomen und Stammbaumanalysen hinaus. Durch die neuen molekularbiologischen Techniken kam man den genetischen Wurzeln der PPK Typ Vörner nach und nach näher.

Durch Kopplungsanalysen wurde auf dem langen Arm des Chromosom 17 eine Region gefunden, in der das Gen für die akanthokeratolytische PPK liegt. Um die Genkartierung der PPK Vörner genauer zu bestimmen, das Gen aufzufinden und Mutationen zu suchen, führte man Untersuchungen durch, in denen DNAFragmente mit der Polymerase-Kettenreaktion amplifiziert und nachfolgend mit Restriktionsendonukleasen an spezifischen Erkennungsstellen geschnitten werden. Mit Hilfe der Gelelektrophorese werden die Fragmente nach ihrer Größe und Ladung aufgetrennt und die Fraktionen anschließend per Southern-Blotting auf Membranen fixiert, um durch Hybridisierung mit radioaktiv markierten DNA-Sonden spezifisch markiert werden zu können. Per Autoradiographie lassen sich dann die komplementären Sequenzen zum DNA-Fragment finden. Diese werden in Bakteriophagen eingebaut und in Wirtsbakterien durch Koloniebildung vermehrt. Später lassen sich die Sequenzen wieder aus den Bakterien-Kolonien herauspräparieren, indem man die infizierten Bakterien lysiert und Zellreste und Bakterien-DNA abzentrifugiert. Erneute Gelelektrophorese isoliert die DNA-Fragmente, die anschließend in Plasmid-Vektoren kloniert und dann sequenziert werden können, um Mutationen aufzufinden. Als Kandidaten-Gen für die PPK Vörner galt Keratin 9. Dies ist das einzige Keratin, von dem bekannt war, daß es nur an der Leistenhaut von Handflächen und Fußsohlen exprimiert wird.
Die Keratine können als Stützproteine bezeichnet werden, die für die Stabilität der epidermalen Zellen und wohl auch für die Festigkeit der Zell-Zellkontakte von Bedeutung sind. Keratine sind Mitglieder der Intermediärfilament-Familie. Sie werden in zwei Typen eingeteilt: den sauren Typ I und den neutral-basischen Typ II. Bisher wurden verschiedene Punktmutationen nachgewiesen, die alle in einer hochkonservativen Region des Keratin 9-Gens liegen, der sogenannten Coil 1A-Region.

Durch die Punktmutationen kommt es zur Veränderung des abgelesenen Basen-Tripletts und zum Austausch von Aminosäuren bei der Bio-Proteinsynthese. Das neue Basen-Triplett bewirkt eine geänderte Konfiguration der α-Helix, da Wasserstoff-Brücken und ionische Bindungen zwischen den Basen verändert werden und damit zu einer Instabilität des Proteins führen. Dies führt offensichtlich zu einer gestörten Bildung der Intermediärfilamente, die sich ultrastrukturell als verkürzte und verklumpte Tonofilamente darstellen.

Erstaunlich ist die Beobachtung, daß bei der PPK Vörner selten Neumutationen aufzutreten scheinen. Es fallen die ungewöhnlich großen Familienstammbäume auf, die in frühere Generationen zurückreichen, soweit sich die Familienangehörigen erinnern. Selten wird ein Sippenmitglied angegeben, bei dem sich mit Sicherheit feststellen läßt, daß seine Eltern merkmalsfrei sind, also eine Neumutation im Keratin 9-Gen vorliegt. Reduzierte Penetranz des Gens ist bisher zumindest nicht berichtet worden. Die seltenen Mutationen im Keratin 9-Gen sind deshalb auffällig, weil bei anderen Keratinen Neumutationen gut bekannt sind.
Die Keratine sind als wichtige Strukturproteine innerhalb der Entwicklungsgeschichte konserviert geblieben. Wichtige Abschnitte der DNA, wie der Anfang der α-helikalen Kette, die sogenannte " Coil 1A14 domain" stimmen in hohem Maße bei den verschiedenen Keratinen in der Aminosäurenfolge überein. Genau in diesem Abschnitt liegen Mutationen, nicht nur im Keratin 9-Gen, sondern z.B. auch in den Keratin-Genen 1 bzw. 10, wodurch die kongenitale bullöse ichthyosiforme Erythrodermie Brocq entsteht und in den Keratine 5 bzw. 14, die zur Epidermolysis bullosa simplex führen. Teilweise liegen die Punktmutationen in den verschiedenen Keratinen exakt an derselben Stelle. Bei den beiden zuletzt genannten Krankheiten kommen Neumutationen relativ häufig vor, während sie bei der PPK Vörner offensichtlich selten sind.

Die Folgen der Keratin 9-Mutation zeigen sich ultrastrukturell an verklumpten Tonofilamenten in der Epidermis, lichtmikroskopisch an einer granulären Degeneration im oberen Stratum spinosum und Stratum granulosum und klinisch an kleinsten Bläschen, die sich auf der Keratose finden lassen. Warum die Betroffenen allerdings eine vermehrte Verhornung entwickeln, ist bisher unbekannt. Man kann lediglich vermuten, daß die veränderten Tonofilamente durch die Keratin 9-Mutation zu einem Ungleichgewicht zwischen den übrigen epidermalen Proteinen führen, die für eine regelrechte Verhornung notwendig sind, wie Cornifin, Envoplakin, Involucrin, Keratolinin oder Loricrin.

 

Umfragen

Wer ist online

Wir haben 12 Gäste online