Biochemie und Pathobiochemie: Glucose-6-phosphat-Isomerase-Defizienz

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Ätiologie

Ursächlich sind autosomal-rezessiv erbliche Mutationen im Gen GPI (19q13.1), das für die Glucose-6-phosphat-Isomerase (alias Neuroleukin (NLK) bzw. autokriner Motilitätsfaktor (AMF)) kodiert.

Pathogenese

Die Glucose-6-phosphat-Isomerase katalysiert den zweiten Schritt der Glycolyse, die Isomerisierung von Glucose-6-phosphat zu Fructose-6-phosphat bzw. die gegenläufige Reaktion im Rahmen der Gluconeogenese.

Aufgrund der fehlenden Mitochondrien (und damit fehlendem Citratzyklus) stellt die anaerobe Glycolyse die wichtigste Energie- bzw. ATP-Quelle für Erythrozyten dar.

Enzymdefekte der Glycolyse führen zum intraerythrozytären Energiemangel mit konsekutiver Hämolyse.

Pathologie

Siderose.

Klinik

• Symptome der chronischen hämolytischen Anämie / hämolytischer Krisen (Blässe, Schwäche, erhöhtes Risiko für Bilirubin-Gallensteine, Ikterus).
• Evtl. neurologische Störungen: Geistige Retardierung, Muskelschwäche, sensorische und zerebelläre Ataxie.
• Hydrops fetalis.

Diagnostik

Anämiestufendiagnostik.

Differentialdiagnosen

DD Nicht-hämolytische Anämien:

• Eisen-Mangel
• Cobalamin-Mangel (Vitamin B12)
• Folsäure-Mangel
• Pyridoxalphosphat-Mangel (Vitamin B6)
• Anämie bei chron. Erkrankung
• Renale Anämie (EPO-Mangel)
• Aplastische Anämie, z.B. toxisch: Benzol, Chemotherapeutika
• Sideroblastische Anämie: Osteomyelofibrose (OMF), Myelodysplastisches Syndrom (MDS)
• Knochenmarksverdrängung durch Tumor

DD Hämolytische Anämie:

Genetisch bedingt:

• Hämoglobinopathien
  • Sichelzellanämie
  • Thallassämie
• Membrandefekte
  • Kugelzellanämie.
• Enzymdefekte:
  • Störungen der Glycolyse/Gluconeogenese:
    • Hexokinase I-Defizienz
    • Glucose-6-phosphat-Isomerase-Defizienz
    • Glykogenspeicherkrankheit XII
    • Phosphoglycerat-Kinase 1-Defizienz
    • Enolase 1-Defizienz
    • Pyruvat-Kinase-Defizienz.
    • Bisphosphoglycerat-Mutase-Defizienz
  • Störungen des GSH-Reduktions-Systems:
    • HMP-Weg:
      • Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase-Mangel
    • Glutathion-Stoffwechsel:
      • Glutamat--Cystein-Ligase-Defizienz
      • Glutathion-Synthase-Defizienz
      • Glutathion-Peroxidase-Defizienz
        • sekundär durch Selen-Mangel.
      • Glutathion-disulfid-Reduktase-Defizienz
        • sekundär durch Riboflavin-Mangel
  • Störungen der GPI-Anker-Biosynthese: Paroxysmale nächtliche Hämoglobinurie

Nicht-hereditäre hämolytische Anämien, z.B.

• Mechanisch: Vaskulopathie (HUS-Syndrom z.B. durch EHEC, HELLP-Syndrom), künstliche Herzklappe.
• Infektiös: Malaria.
• Immunopathisch: Blutgruppen- oder Rhesusfaktor-Inkompatibilität, Morbus hämolyticus neonatorum.
• Toxisch: Blei-Vergiftung.

Therapie

• Splenektomie.
• Neonatale Austauschtransfusionen bei Hydrops fetalis.

Literatur

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Weblinks

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