SdW0517

LYSOSOMALE

SPEICHERKRANKHEITEN

Mit Hilfe spezialisierter Enzyme verdauen Lysosomen zellfremdes

Material und helfen der Zelle dabei, beschädigte Proteine und

Zellorganellen wiederzuverwerten. Wenn sie nicht mehr richtig

funktionieren, etwa weil die Gene ihrer Enzyme mutiert sind,

können lysosomale Speicherkrankheiten entstehen.

Das endoplasmatische Retikulum übernimmt wich-

tige Schritte beim Herstellen und Bearbeiten lyso-

somaler Enzyme, etwa die Proteintranslation, -faltung

und -qualitätskontrolle. Sind diese Arbeitsabläufe

gestört, können zahlreiche Enzyme ausfallen. Das ist

beim multiplen Sulfatasemangel der Fall.

Der Golgi-Apparat bearbeitet die

Enzyme weiter. Er sorgt beispiels-

weise dafür, dass sie korrekt ins

Lysosom überstellt werden, indem

er ihnen entsprechende »Adress-

etiketten« verpasst. Arbeiten seine

dafür zuständigen Moleküle nicht

mehr richtig, gelangen die Enzyme

nicht an ihr Ziel und es kann

sich etwa das Krankheitsbild der

Mukolipidose II ausprägen.

Endosomen transportieren Enzyme vom Golgi-

Apparat sowie Material von außen zum Lysosom.

Autophagosomen bringen beschädigte Orga-

nellen und defekte Proteine dorthin, damit sie auf-

bereitet werden. Beide benötigen ein bestimmtes

Protein, um mit dem Lysosom zu verschmelzen.

Ist es beschädigt, kann die Danon-Krankheit

entstehen.

Innerhalb des Lysosoms

zerlegen Enzyme das Material.

Sie wandeln Zucker, Proteine

und Lipide in einfachere mole-

kulare Bausteine um. Defekte

in den dafür zuständigen

Enzymen führen dazu, dass

sich unverdautes Material

in der Organelle ansammelt,

wie es beim Gaucher-Syndrom

und beim Morbus Hunter

geschieht.

Die molekularen Bausteine

werden vom Lysosom ins Innere

der Zelle freigesetzt und dort

wiederverwertet. Funktionieren

allerdings die hierfür verant-

wortlichen Transportproteine

nicht, können die Moleküle das

Lysosom nicht verlassen und

reichern sich darin an. Es

kommt zu Krankheitsbildern

wie der Cystinose oder der

Sialinsäure-Speicherkrankheit.

Zellorganelle, etwa

ein Mitochondrium

Staubpartikel, Viren

und anderes Material

molekulare

Bausteine

E

lysosomales Enzym

Lysosom

menschliche Zelle

Zellkern

Neue Therapieansätze

In den zurückliegenden 25 Jahren haben

Mediziner Behandlungen entwickelt, die die

Lebensqualität der Patienten verbessern.

Die meisten Verfahren zielen darauf ab, die

betroffenen Zellen zu reparieren, indem sie

in deren Stoffwechsel eingreifen. Eine Aus-

nahme sind Knochenmarktransplantationen,

bei denen der Patient eine vollständig neue

Stammzellausstattung erhält.

Gentherapien bringen intakte,

nicht mutierte Gene ins Zell-

genom ein, die beispielsweise

für korrekt arbeitende lyso-

somale Enzyme kodieren und

so die Ursache der lysosomalen

Speicherkrankheiten beseitigen.

Diese Technik ist allerdings

noch in Entwicklung.

Chaperon-Therapien stabili-

sieren die räumliche Faltung

mutierter Enzyme oder stellen

sie wieder her. Dies bewahrt

die Enzyme davor, im endoplas-

matischen Retikulum abge-

baut zu werden, und stellt

sicher, dass sie das Lysosom

erreichen.

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