Der Glykogenstoffwechsel ist zur Bereitstellung von Energie für den menschlichen Körper von wesentlicher Bedeutung. Bei Glykogenosen handelt es sich um angeborene Speicherkrankheiten. Diese sind durch einen abnormen Gehalt an Glykogen in Körpergeweben charakterisiert. Ursache für die erhöhte Glykogenspeicherung ist die fehlende oder verringerte Aktivität des den jeweiligen Glykogenosetyp bestimmenden Enzyms. Enzyme sind Eiweißmoleküle, die chemische Reaktionen beschleunigen (Katalysator-Funktion).

Ein anderer Name für Glykogenose lautet Glykogenspeicherkrankheit. Glykogen ist die natürliche Kohlenhydratspeicherform im menschlichen Körper und ein wichtiger Energiespeicher, der vor allem in der Leber und der Muskulatur zu finden ist. Bei den Glykogenspeicherkrankheiten kann Glykogen nicht oder nur ungenügend zu Glukose (auch Dextrose oder Traubenzucker) umgebaut werden. Darüber hinaus ist mitunter auch die Glykogenverwertung oder -herstellung gestört.

Patienten mit einer Leberglykogenose weisen häufig eine vergrößerte Leber auf, in der vermehrt Glykogen oder Fett gespeichert wird, daneben können sie zu Unterzuckerungen (Hypoglykämie) und Minderwuchs neigen. Patienten mit einer Muskelglykogenose zeigen als gemeinsame Symptome oft belastungsabhängige Muskelschwäche, Muskelkrämpfe und Muskelschwund. Es können aber auch beide Organsysteme betroffen sein.

Infolge von angeborenen Enzymdefekten kommt es zur Ablagerung von Glykogen in den Speicherorganen Leber und Muskeln. Normalerweise kann der Körper bei Bedarf auf die Glykogenspeicher zurückgreifen. Sinkt der Blutzucker ab, so wird in der Leber Glukose aus Glykogen freigesetzt. In der Muskulatur kann Glykogen selbst als Energielieferant dienen.

In Europa ist etwa ein Säugling unter 20.000 bis 25.000 Neugeborenen von einer Glykogenose betroffen.

Glykogenosen können Leber, Muskulatur, Nieren und Nerven betreffen

Bei Menschen mit einer Glykogenspeicherkrankheit sind die Verstoffwechselung (Metabolisierung) des Glykogens und seine Verwertung gestört. Da der Körper aber laufend Glykogen herstellt, häuft es sich an und lagert sich in Organen ab. Je nach Glykogenosetyp kann auch die Herstellung von Glykogen fehlerhaft sein, was wiederum zur vermehrten Ablagerung des Glykogens beiträgt. Neben den primär betroffenen Organen Leber und Muskulatur können Glykogenosen unter anderem auch die Funktion von Nieren und zentralem Nervensystem beeinträchtigen. Abhängig von der Form unterscheiden sich sowohl das Krankheitsbild als auch die Therapie stark voneinander.

Es sind mittlerweile dreizehn Glykogenosetypen bekannt, die in Leber- und Muskelformen unterteilt werden können.

 Die 13 verschiedenen Typen der Glykogenose werden mit den römischen Ziffern I bis XIII bezeichnet. Auch einen Typ 0 gibt es, allerdings kommt es hierbei nicht zu einer vermehrten Glykogenspeicherung, sondern es wird zu wenig Glykogen hergestellt. Mit einem Anteil von ungefähr 15 Prozent ist die Glykogenspeicherkrankheit Typ II (Morbus Pompe) eine der häufigeren Erkrankungen dieser Gruppe. Sie kann verschiedene Organe betreffen. Die Glykogenose Typ I (Morbus von Gierke) zählt zu den Leberglykogenosen. Beide Formen werden weiter unten vorgestellt. Im Erwachsenenalter ist besonders der Typ V (Morbus McArdle), eine Muskelglykogenose, von Bedeutung.

Warum bekommt man eine Glykogenspeichererkrankung?

Alle Glykogenspeichererkrankungen beruhen auf genetisch bedingten Enzymdefekten, die meistens einem autosomal-rezessiven Erbgang folgen. Das bedeutet, dass nur solche Kinder erkranken, denen beide Eltern veränderte Gene vererbt haben. Warum manche Menschen fehlerhafte Kopien von wichtigen Genen im Glykogenstoffwechsel besitzen, ist nicht bekannt – solche Veränderungen im Erbgut (Mutationen) treten nicht selten spontan auf.

Wie wird die Diagnose gestellt?

Glykogenosen fallen oft dadurch auf, dass die Kinder nicht ihrem Alter entsprechend wachsen. Hat der Arzt den Verdacht auf eine Glykogenspeichererkrankung, kann er verschiedene Untersuchungen veranlassen. So ist es möglich, mithilfe von genetischen Untersuchungsmethoden das veränderte Gen direkt nachzuweisen und so den Krankheitstyp festzulegen. Daneben gibt es eine Reihe von weiteren Labortests, unter anderem Enzymbestimmungen in Blutzellen oder in aus Muskel beziehungsweise Leber entnommenem Gewebe.

Mithilfe einer Fruchtwasser- beziehungsweise einer Chorionzottenuntersuchung lässt sich die Erkrankung bereits im Mutterleib nachweisen.

TypI-Glykogenose (Gierke-Glykogenose, Morbus von Gierke)

1929 beschrieb der Arzt von Gierke erstmals die Typ-I-Glykogenose, die nach ihm benannt wurde: Morbus von Gierke. Später fanden Wissenschaftler heraus, dass ein Defekt des Enzyms Glukose-6-Phosphatase für das Leiden verantwortlich ist.

Dieser "Fehler" hat Konsequenzen für viele Bereiche des Stoffwechsels und fällt meist nach drei bis sechs Lebensmonaten auf. Hauptsymptom ist das wiederholt auftretende Absinken des Blutzuckers (Hypoglykämie), das daher rührt, dass der Körper im Bedarfsfall nicht auf die Glykogenvorräte zurückgreifen kann. Das bereitet besonders dem Gehirn Probleme, denn die "grauen Zellen" benutzen praktisch ausschließlich Glukose als Treibstoff und werden bei einem Mangel sehr schnell geschädigt. Kinder mit Unterzuckerung schwitzen sehr stark, wirken verwirrt und unruhig. Hypoglykämien können Krampfanfälle verursachen und sind unter Umständen lebensbedrohlich, bereits nach kurzer Zeit können die Betroffenen das Bewusstsein verlieren und fallen dann ins Koma.

Infolge des entgleisten Stoffwechsels produziert der Körper zudem übermäßig viel Fett und der Blutfettspiegel steigt. Die auffällig kleinen Patienten haben oft ein puppenhaftes Aussehen. Der Bauch wirkt aufgetrieben, was an der starken Vergrößerung der Leber durch die Glykogeneinlagerungen liegt. Außerdem fällt vermehrt Laktat (Milchsäure) an und führt zu einer Übersäuerung des Bluts, die das Leben der Kinder unter Umständen gefährdet. Die Harnsäure kann ebenfalls erhöht sein, auf Dauer droht Gicht. Weitere mögliche Beschwerden sind eine verstärkte Blutungsneigung mit Nasenbluten und diversen Blutergüssen (Hämatomen), Blutarmut (Anämie) und eine gestörte Nierenfunktion.

Jenseits der Pubertät nehmen die Beschwerden in der Regel an Intensität ab. Das Hauptproblem sind dann allerdings oft bereits entstandene Schäden an den Nieren, an der Leber oder an den Knochen, etwa Knochenschwund (Osteoporose) oder gutartige Lebertumoren, die unter Umständen bösartig entarten können. Einige Betroffene leiden zudem noch an einer Neutropenie, einem Mangel an einer speziellen Form der weißen Blutkörperchen (Leukozyten). Mögliche Folgen sind eine erhöhte Anfälligkeit für Infekte oder das Auftreten einer dem Morbus Crohn ähnlichen, chronisch-entzündlichen Darmerkrankung.

Die Behandlung konzentriert sich zunächst darauf, wiederholte Unterzuckerungen zu verhindern. Dazu müssen die Kinder kontinuierlich oder zumindest sehr häufig Glukose bekommen. Das gelingt vor allem während der Nacht nur mithilfe von Infusionen über eine Magensonde. Spezielle Pumpen sorgen für die richtige Dosierung. Die Methode hat sich besonders bei sehr jungen Patienten bewährt.

Bei älteren Kindern, einigen Experten zufolge bereits bei Einjährigen, bieten sich Kohlenhydrate wie ungekochte Maisstärke an, die sehr langsam verdaut werden und ihre Glukose über einen längeren Zeitraum freigeben. Außerdem müssen die Betroffenen sich streng an eine Diät halten und vollständig auf fruktose-, saccharose- und laktosehaltige Lebensmittel verzichten. Diese Zucker können die Beschwerden verschlimmern. Da die Ernährung auf wenige Lebensmittel beschränkt ist, müssen die Kinder zusätzlich Mineralstoffe, Vitamine und Spurenelemente in Tablettenform zu sich nehmen, denn sonst kommt es rasch zu Mangelerscheinungen. Einen erhöhten Harnsäurespiegel behandelt der Arzt mit Medikamenten.

Bei einer Gierke-Glykogenose mit Neutropenie kann die vorbeugende Gabe von Antibiotika angezeigt sein, um Infektionen zu vermeiden. Die Abwehrfunktion lässt sich zudem günstig durch die Gabe von G-CSF (granulocyte colony stimulating factor) beeinflussen, G-CSF ist somit eine weitere Therapieoption.

Die Behandlung der Gierke-Glykogenose erfordert viel Disziplin von Eltern und Kindern und eine enge Zusammenarbeit mit dem Arzt. Die Gratwanderung besteht darin, genug Glukose zuzuführen, um Unterzuckerungen zu verhindern, aber auch auf keinen Fall zu viel, denn das erhöht die Bildung von Glykogen. Bei optimaler Therapie können viele Betroffene normal heranwachsen und Langzeitschäden vermieden werden.

Typ-II-Glykogenose (Morbus Pompe)

Bei dieser Glykogenose ist ein anderes Enzym des Glykogenstoffwechsels, die Alpha-Glukosidase (saure Maltase), in seiner Funktion gestört. Das in den Muskeln gespeicherte Glykogen kann nicht ausreichend umgesetzt werden, staut sich in bestimmten Strukturen (Lysosomen) der Muskelzellen an und zerstört sie. Je nach Ausprägung der Krankheit unterscheidet man drei klinische Verlaufsformen, bei denen die Übergänge allerdings zum Teil fließend sind:

  • Infantile (kindliche) Form (schwerste Verlaufsform)
  • Juvenile Form
  • Adulte (Erwachsenen-)Form

Oft fasst man die juvenile und die Erwachsenenform zusammen.

Die von der infantilen Form betroffenen Kinder trinken nur wenig, zeigen ein verzögertes Wachstum und haben schwache Muskeln. Am gefährlichsten sind die Schwäche des Herzmuskels, des Zwerchfells und der Atemmuskulatur. Die juvenile/adulte Form kann sich durch eine langsam fortschreitende Muskelschwäche äußern.

Während die kindliche Form der Typ-II-Glykogenose unbehandelt meist vor Vollendung des ersten Lebensjahres zum Tode führt, ist der Verlauf der Erkrankung bei Jugendlichen und Erwachsenen nicht vorherzusagen.

Die Therapie der Glykogenose Typ II kann neben diätetischen Maßnahmen wie eiweißreiche oder mit der Aminosäure Alanin ergänzte Ernährung eine Physiotherapie umfassen. Frühzeitige mechanische Beatmung sollte vor allem den Patienten mit nächtlichem Sauerstoffmangel (Hypoxie) zugutekommen. Dieser Therapieansatz orientiert sich an den Symptomen und bezieht mehrere Fachdisziplinen ein, zum Beispiel Diätetik und Physiotherapie/Krankengymnastik. So versucht man, der Muskelschwäche entgegenzuwirken.

Eine weitere erfolgsversprechende Behandlungsoption ist die Enzymersatztherapie (EET). Dabei wird den Patienten das fehlende Enzym von außen zugeführt.

Andere Glykogenosen

Neben den genannten Glykogenosen vom Typ I und II existieren weitere, seltenere Glykogenspeichererkrankungen, die sich in ihrer Schwere und ihrem Verlauf unterscheiden.

Vergleichsweise gutartig ist der Typ V, der nur die Skelettmuskeln betrifft. Muskelschwäche und mangelnde Ausdauer machen sich meist zwischen dem 20. und dem 30. Lebensjahr bemerkbar. Durch den Verzicht auf anstrengende Tätigkeiten kann man die Krankheit jedoch gut in den Griff bekommen.

Bei Typ IV (Andersen-Krankheit) kann eine Organtransplantation der Leber infrage kommen. Bei Typ VI, der Hers-Krankheit, besteht die Therapie in häufigen kohlenhydratreichen Mahlzeiten bei Hypoglykämien.

Die Glykogenosen im Gesamtüberblick:

  • Glykogenose Typ I - Gierke-Krankheit
  • Glykogenose Typ II - Pompe-Krankheit
  • Glykogenose Typ III - Cori-Krankheit
  • Glykogenose Typ IV - Andersen-Krankheit
  • Glykogenose Typ V - McArdle-Krankheit
  • Glykogenose Typ VI - Hers-Krankheit
  • Glykogenose Typ VII - Tarui-Krankheit
  • Glykogenose Typ VIII - Defekt der Phosphorylase-B-Kinase
  • Glykogenose Typ IX - Defekt der Phosphorylase-B-Kinase
  • Glykogenose Typ X - Defekt der Phosphoglyzerat-Mutase
  • Glykogenose Typ XI - Defekt der Laktat-Dehydrogenase
  • Glykogenose Typ XII - Defekt der Aldolase
  • Glykogenose Typ XIII - Defekt der Enolase
  • Glykogenose Typ 0 - Defekt der Glykogen-Synthase

Vereinfacht gesagt ist die Prognose gut bei den Typen III, V und VI bis X, meist günstig bei Typ I und ungünstig bei den Typen II und IV.