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Genforschung : Zwergwuchs durch gestörte Zellteilung

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Thomas Dilward: Der kleine aber große Akteur des Blackface-Minstrels Bild: Wikipedia

Wegen eines Erbdefektes bleiben manche Menschen ein Leben lang klein wie Kinder. Unter deutscher Führung haben Forscher jetzt das Gen gefunden und den Wirkmechanismus enträtselt. Aber Spekulationen über den Minderwuchs bleiben.

          Im Jahr 1864 kam in Mexiko ein Mädchen namens Lucia Zarate zur Welt, das wegen seiner Winzigkeit großes Aufsehen erregte. Bei der Geburt soll es nur 18 Zentimeter groß und 230 Gramm schwer gewesen sein. Als Lucia zwölf war, erkor sie ein amerikanischer Zirkus zu einer seiner Attraktionen. Berichten zufolge wog das Mädchen, das zu dieser Zeit bereits geschlechtsreif war, knapp zweieinhalb Kilogramm, und das bei rund einem halben Meter Körperlänge. Im Alter von 26 Jahren ist „die kleinste Frau aller Zeiten“ während einer Zirkustournee offenbar in einem Schneesturm umgekommen.

          Vieles deutet darauf hin, dass bei ihr eine äußerst seltene ererbte Wachstumsstörung vorlag, ein sogenannter mikrozephaler osteodysplastischer primordialer Zwergwuchs Typ Majewski II, benannt nach dem Düsseldorfer Humangenetiker Frank Majewski, der diese Krankheit genau beschrieben und von anderen Formen abgegrenzt hat. Die Ursache für die schwere, schon beim Embryo beginnende Störung blieb aber im Dunkeln. Jetzt hat eine internationale Forschergruppe um Anita Rauch vom Institut für Humangenetik der Universität Erlangen das Geheimnis offenbar gelüftet. Die Krankheit beruht demnach auf Mutationen in dem Gen für Pericentrin, ein für den reibungslosen Ablauf der Zellteilung entscheidendes Eiweiß.

          Betroffene werden selten größer als einen Meter

          Lange konnte sich die Wachstumsstörung, die meist mit dem aus der englischen Bezeichnung abgeleiteten Kürzel MOPD II charakterisiert wird, der genetischen Analyse widersetzen. Das hängt damit zusammen, dass es - glücklicherweise - nur wenige Betroffene gibt. In die jüngste Studie konnten die Forscher aus rund einem Dutzend Ländern gerade einmal 25 Patienten einbeziehen. Sieben stammen aus Deutschland. Insgesamt gibt es hierzulande vielleicht an die dreißig Patienten, wie die Erlanger Humangenetikerin schätzt. Die Krankheit tritt nur auf, wenn die Mutation sowohl in der von der Mutter als auch in der vom Vater stammenden Kopie des Pericentrin-Gens vorliegt. Dementsprechend kommt es zu Häufungen in Familien, in denen Ehen unter Verwandten nicht ungewöhnlich sind. Gerade diese Tatsache hat es den Forschern nun ermöglicht, der Mutation auf die Spur zu kommen.

          Die von der Wachstumsstörung betroffenen Menschen werden selten größer als einen Meter. Das entspricht etwa der Körperlänge eines dreijährigen Kindes. Der Kopf erreicht meist sogar nur einen Umfang wie bei Säuglingen im dritten Lebensmonat, was sich aber kaum auf die Intelligenz auswirkt. Zu mannigfaltigen Anomalien der Knochen und Zähne gesellt sich eine Veranlagung für Weitsichtigkeit, Übergewicht und Diabetes. Häufig kommen auch Veränderungen an den Blutgefäßen im Gehirn vor. Dadurch steigt die Gefahr, einen Schlaganfall zu erleiden, was zu einer verringerten Lebenserwartung beiträgt. Die frühere Annahme, bei der Wachstumsstörung handele es sich letztlich um eine Form vorzeitigen Alterns, halten die Forscher um Frau Rauch für widerlegt. Sie fanden nämlich nicht die verkürzten Chromosomen-Endstücke, die als ein Zeichen für das Altern gelten.

          Embryonen mit weniger Zellen als üblich

          Wie die Forschergruppe in der Online-Ausgabe der Zeitschrift „Science“ (doi: 10.1126/science.1151174) berichtet, ließ sich der Gendefekt nach Untersuchungen an zwei verwandten Familien zunächst einem bestimmten Bereich auf Chromosom 21 zuordnen. Analysen an allen in die Studie einbezogenen Patienten ermöglichten es, den Ort immer mehr einzukreisen, bis klar wurde, dass die Wurzel des Übels im Pericentrin-Gen liegt. Dort stießen die Forscher auf insgesamt 29 verschiedene Mutationen. Infolge solcher Veränderungen büßt das Pericentrin seine Ordnerfunktion während des Zellzyklus ein. Dieses große, verknäulte Eiweißmolekül findet sich gehäuft an den sogenannten Centrosomen, jenen Strukturen, die bei der Zellteilung für die gleichmäßige Verteilung der Chromosomen an die Tochterzellen sorgen.

          Störungen in diesem komplizierten Vorgang dürften zu vielen nicht lebensfähigen Zellen führen. Es entstünden Embryonen mit weniger Zellen als üblich, und das Wachstum bliebe auf Dauer beeinträchtigt. Tatsächlich haben die Forscher beobachtet, dass Bindegewebszellen der untersuchten zwergwüchsigen Patienten häufig Anomalien bei der Teilung zeigen. Bei mehr als zwei Drittel der Zellen traten solche Störungen auf. Nachdem jetzt die genetische Ursache für den seltenen, extremen Zwergwuchs enträtselt ist, besteht die Chance, die Diagnose dieser Krankheit zu erleichtern und den mit ihr verbundenen Komplikationen besser vorzubeugen.

          Zwergwuchs eine eigene Gattung Homo?

          Lucia Zarate ist nicht die einzige Person aus vergangener Zeit, bei der man mit großer Wahrscheinlichkeit auf einen Zwergwuchs vom Typ MOPD II schließen kann. Ein weiterer bekannter Kandidat ist Nicolas Ferry, der „Zwerg von Champenay“. Als der Junge im November 1741 im Elsass geboren wurde, soll er nur knapp sieben „Daumen“ - etwa 17 Zentimeter - groß und eineinviertel Pfund schwer gewesen sein. Er erreichte nicht mehr als rund 80 Zentimeter und starb im Alter von 23 Jahren.

          Die Forscher um Anita Rauch halten es für möglich, dass auch der Homo floresiensis eine Mutation im Pericentrin-Gen aufwies. Um diese Menschen, die vor rund 18.000 Jahren auf der indonesischen Insel Flores gelebt haben, ranken sich viele Spekulationen. Manche sehen in den Skelettfunden den Beweis für die Existenz einer eigenen, kleinwüchsigen Art der Gattung Homo, andere vertreten seit jeher die These, die Fossilien stammten von krankhaft kleinwüchsigen Menschen.

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