CFTR-Proteine: Basis für einen gesunden Salz-Wasser-Haushalt
Funktionierende CFTR-Proteine sorgen für einen ausgeglichenen Salz-Wasser-Haushalt im Körper, wenn sie in ausreichenden Mengen produziert werden. Diese Proteine dienen als Kanäle, die mithilfe der Bauanleitung des CFTR-Gens gebildet werden. Voraussetzung für die volle Funktionsfähigkeit und Herstellung einer ausreichenden Menge der CFTR-Kanalproteine ist, dass das CFTR-Gen keiner CF-verursachenden Mutation zugrunde liegt, sodass der korrekte Bauplan weitergegeben wird.
Das
Nachdem ein CFTR-Kanalprotein produziert wurde, erfolgt der Transport an die Zelloberfläche, wo es sich bedarfsgerecht öffnet und schliesst, um Moleküle – wie beispielsweise Chlorid-Ionen – in die Zelle hinein- und wieder hinausströmen zu lassen. Dieser Austausch von Ionen reguliert den Salz-Wasser-Haushalt. Dies ist notwendig, um den schützenden Schleim der Atemwege und des Verdauungstraktes dünn und wässrig zu halten, sodass Organe wie Lunge, Bauchspeicheldrüse, Leber und Darm normal funktionieren.
Korrekt gebildete CFTR-Kanalproteine sorgen für einen gesunden Salz-Wasser-Haushalt. So wird ein dünner, wässriger Schleim gebildet, der die Organe schützt.
Korrekt gebildete CFTR-Kanalproteine
Menschen mit Cystischer Fibrose haben CFTR-Proteine, die nicht richtig funktionieren
Es sind zwar über 2000 verschiedene Mutationen im CFTR*-Gen bekannt, aber nur 242 verursachen Cystische Fibrose und die meisten davon treten sehr selten auf. Falls beide Kopien des CFTR-Gens, das von den Eltern geerbt wurde, eine CF-verursachende Mutation haben, produziert der Körper defekte CFTR-Proteine, da ein falscher Bauplan zur Herstellung der CFTR-Kanalproteine vorliegt.
Abhängig von der verursachenden Mutation im CFTR-Gen führt dies zu:
- einer reduzierten Zahl an CFTR-Proteinen (= Mengendefekt) an der Zelloberfläche,
- einer Fehlfunktion der CFTR-Proteine (= Funktionsstörung) an der Zelloberfläche oder
- beidem gleichzeitig.
Zu wenig CFTR-Proteine (=Mengendefekt) an der Zelloberfläche ergeben sich dadurch, dass die falsch gebauten CFTR-Proteine in der Regel, bevor sie die Zelloberfläche erreichen, als defekt erkannt und von der Zelle als Schutzmechanismus direkt wieder abgebaut werden. Auch der Anteil, der dennoch an die Zelloberfläche gelangt, wird meist schnell wieder entfernt.
Zu wenig CFTR-Proteine an der Zelloberfläche:
Liegt eine Funktionsstörung der CFTR-Proteine vor, bleiben die Kanäle nicht ausreichend lange geöffnet, und/oder öffnen sich nicht häufig genug oder die Leitfähigkeit durch den Kanal ist reduziert.
Nicht richtig funktionierende CFTR-Proteine:
Wenn zu wenig und/oder nicht richtig funktionierende CFTR-Proteine an die Zelloberfläche gelangen, können Moleküle wie Chlorid-lonen nicht ungehindert in die Zelle hinein- und hinausströmen. Das Gleichgewicht des Salz-Wasser-Haushalts wird gestört. Infolgedessen entsteht zähflüssiger Schleim in der Lunge und in anderen Körperregionen, der die Organfunktionen beeinträchtigt und die CF-typischen Symptome auslösen kann.
CFTR-Proteine:
Die Basis für einen gesunden Salz-Wasser-Haushalt ist die Herstellung von ausreichend CFTR-Proteinen. Infolgedessen entsteht ein dünner, wässriger Schleim, der die Organe schützt.
Mengendefekt:
Von einem Mengendefekt spricht man, wenn zu wenige CFTR-Proteine an der Zelloberfläche vorhanden sind.
Funktionsstörung:
Bei einer Funktionsstörung liegt eine Fehlfunktion der CFTR-Proteine vor.
* CFTR = Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator