Morbus Gaucher

In der Vergangenheit wurde der M. Gaucher sehr streng in drei Typen eingeteilt: Morbus Gaucher Typ 1, Typ 2 und Typ 3. Diese Einteilung basierte auf dem Zeitpunkt des Krankheitseintritts, den jeweiligen Symptomen, der Mitbeteiligung des Nervensystems und der Lebenserwartung der Patienten. Diese Trennung wird zunehmend verlassen, unter anderem da es Übergangsformen gibt, die nicht eindeutig einem Typ zuzuordnen sind. Heute unterscheidet man zunehmend in eine neuronopathische und eine nicht-neuronopathische Verlaufsform, d. h. das Auftreten bzw. Fehlen von Nervenschädigungen entscheidet über die Zuordnung zu den beiden Hauptgruppen. Diese historische Klassifikation ist aber weiterhin sehr gebräuchlich.

Die betreffende Gendefekte werden mit Ausnahme einiger Fälle des Typs 2 autosomal-rezessiv vererbt. Die Erkrankung tritt in regional sehr unterschiedlicher Häufigkeit auf. In Westeuropa ist vermutlich 1 von 40.000–60.000 Menschen betroffen. Dagegen sind in der aschkenasisch-jüdischen Bevölkerung mit einer von 1.000 Personen relativ betrachtet deutlich mehr Menschen betroffen. Die Häufigkeit der heterozygoten Mutation wird dabei auf 1:30 geschätzt. Damit ist der Morbus Gaucher die häufigste lysosomale Speicherkrankheit. Auch innerhalb der türkischen Bevölkerung ergibt sich ein gegenüber Westeuropäern erhöhtes Auftreten dieser Mutationen.[4][5]

Der menschliche Körper benötigt das Enzym Glucocerebrosidase (im deutschen Sprachraum auch: Glukozerebrosidase), um gealterte Zellmembranbestandteile abzubauen. Ein Mangel wird daher besonders auffällig bei Zellen mit kurzer Lebenszeit, so den weißen und roten Blutzellen. Ohne ausreichende Aktivität des Enzyms lagern sich die Membranbestandteile in den Lysosomen insbesondere der Makrophagen ab. Je nach Art der Mutation des für das Enzym kodierenden Gens kommt es zu mehr oder weniger starkem bis vollständigem Funktionsausfall des Enzyms.[4] Mittlerweile sind mehr als 400 verschiedene Mutationen beschrieben.[6][7]

Die Schwere des Enzymdefekts bestimmt das Alter bei ersten Symptomen und die Organe, an denen die Symptome vor allem auftreten:

Beim nicht-neuronopathischen Typ (früher Typ I) ist die Enzymaktivität noch relativ hoch. Erste Symptome können auch erst im Erwachsenenalter auftreten, der Verlauf kann milde sein. Es kommt zu Veränderungen vor allem an inneren Organen („viszeraler Typ“) in Form einer extremen Vergrößerung der Leber und Milz. Durch die Milzvergrößerung resultiert ein gesteigerter Abbau von Blutzellen. Dadurch kommt es zu einer Blutarmut und einem Blutplättchenmangel. Daraus folgt ein erhöhtes Blutungsrisiko und eventuell Kreislaufprobleme. Häufig ist auch das Skelett beteiligt. Dies äußert sich in chronischen aber plötzlich auftretenden, schweren Schmerzen, insbesondere an den Hüftgelenken, die von Fieber und Entzündungszeichen begleitet sein können. Im Rahmen der Knochenschädigung kann es auch zu Osteolysen kommen.[8]

Beim akut-neuronopathischen Typ (früher Typ II) ist die Enzymaktivität besonders gering, schon Säuglinge zeigen schwere Störungen des Nervensystems mit geistiger Behinderung, Krämpfen und ausgeprägten Gedeihstörungen. Die Kinder sterben meist vor Ende des zweiten Lebensjahres. Typ II kann zudem auch im dominanten Erbgang auftreten.[4]

Beim chronisch-neuronopathischen Typ (früher Typ III) liegen die Enzymaktivitäten meist zwischen Typ I und Typ II. Es kommt etwa ab dem zweiten Lebensjahr zu Nervenschädigungen und Gedeihstörungen.[5] Diese Form tritt gehäuft in Schweden auf.[6]

Leitsymptome ist die Vergrößerung der Milz (meist mittels Ultraschalluntersuchung), die sich im Verlauf bei praktisch allen Patienten findet, oft gepaart mit einer Vergrößerung der Leber. Häufig finden sich mehr oder minder ausgeprägte Veränderungen des Blutbildes, insbesondere ist die Zahl der Thrombozyten oft verringert. Der Befall der Knochen wird vor allem in der Kernspintomographie deutlich, wohingegen ein konventionelles Röntgenbild oft noch keine Veränderungen zeigt. Allerdings können sich auch hier typische Manifestationen wie die sog. Erlenmeyerdeformität finden.

Im Routinelabor findet sich oft eine Erhöhung des Ferritin, des ACE und der sauren nicht-tartrathemmbare Phosphatase. Dies ist jedoch sehr unspezifisch, so dass bei Verdacht oder zum Ausschluss ein gezielter Enzymtest zum Nachweis einer verringerten β-Glukozerebrosidase-Aktivität in Leukozyten (aus EDTA-Vollblut oder mittels Trockenbluttest (DBS)) – eventuell ergänzt durch die Bestimmung von Glucosylsphingosin (lyso-Gb1/lysoGL1) – erfolgen sollte. Die bisweilen durchgeführte Knochenmarkpunktion kann bei bis zu einem Drittel der Fälle falsch negativ sein. Sie ist daher zum Nachweis oder Ausschluss eines Morbus Gaucher heute obsolet.

Liegt ein Verdacht auf Morbus Gaucher vor, wird im Labor die Enzymaktivität der beta-Glukozerebrosidase im Blut bestimmt. Ist sie erniedrigt, so ist die Diagnose Morbus Gaucher gesichert. Zusätzlich wird heute fast immer auch eine genetische Analyse durchgeführt.

Sowohl für die Messung der Enzymaktivität als auch für die genetische Analyse steht heute ein einfach in den Praxisalltag zu integrierender Trockenbluttest (Dried Blood Spot, DBS) zur Verfügung: Dafür werden einige Tropfen Blut auf eine Trockenblutkarte aufgetropft. Nachdem sie getrocknet sind, wird die Karte per Post an ein spezialisiertes Labor geschickt. Dort wird das Blut wieder aus der Filterkarte herausgelöst und für die folgenden Tests aufbereitet.

Zur Bestimmung der Enzymaktivität wird zu einer definierten Menge Blut eine definierte Menge Substrat dazugegeben. Nach einer bestimmten Zeit wird z. B. per Massenspektrometrie analysiert, wie viel Produkt durch die Enzymreaktion entstanden ist. Hieraus lässt sich schließen, wie aktiv das Enzym ist. Um die Verlässlichkeit der Messwerte zu gewährleisten, ist es wichtig, dass ein zertifizierter Assay verwendet wird.

Für die genetische Analyse wird das Gen der beta-Glukozerebrosidase sequenziert. Beide Tests – die Messung der Enzymaktivität und die genetische Analyse – kann – je nach Labor - aus dem Material einer Trockenblutkarte erfolgen.[9]

Durch den Mangel an Glucocerebrosidaseaktivität bei Morbus Gaucher kommt es zu einem Ungleichgewicht zwischen Auf- und Abbau von Glucosylceramid (oft als GL1 oder Gb1 abgekürzt). Insbesondere beim Typ 1, der nicht neuronopathischen Verlaufsform, und zum Teil beim Typ 3, kann die Einlagerung von GL1 und damit die Erkrankung mittels zweier unterschiedlicher Therapieprinzipien – Enzymersatztherapie und Substratreduktionstherapie – sehr gut behandelt werden. Daher wird die früher bisweilen eingesetzte Stammzelltransplantation – durch die Makrophagen ohne Enzymdefekt gebildet werden – aufgrund der damit verbundenen erheblichen Risiken kaum mehr eingesetzt.

Enzymersatztherapie (EET oder ERT)

Der ursächliche Mangel an Glucocerebrosidaseaktivität (EC 3.2.1.45) lässt sich durch lebenslange, in der Regel zweiwöchentliche Infusion biotechnologisch hergestellter Glucocerebrosidase ausgleichen. In Europa wurden Imiglucerase und Velaglucerase alfa zugelassen und verfügbar. Aufgrund der bereits 1994 in den USA erfolgten Zulassung lagen 2018 für Imiglucerase die meisten Daten und längsten praktischen Erfahrungen vor (Erstzulassung Velaglucerase alfa: 2010[10]; In Europa nicht zugelassene Taliglucerase alfa: 2012[11]).

Die Aufnahme erfolgt über terminale Mannose-Reste Glykosylierungen, wodurch das infundierte Enzym bevorzugt in (beim Morbus Gaucher auch hauptsächlich betroffenen) Makrophagen aufgenommen wird, so deren Lysosomen erreicht und dort die Speichersubstanz Glucosylceramid abbauen kann.[8]

Substratreduktionstherapie (SRT)

Das der Speicherung von Glucosylceramid zugrunde liegende Ungleichgewicht zwischen Auf- und Abbau lässt sich auch durch eine (partielle) Hemmung der Glucosylceramidsynthese bzw. des dafür verantwortlichen Enzymes Glucosylceramidsynthase kompensieren. Es wird weniger Glucosylceramid gebildet, es liegt also weniger Substrat für das bei M. Gaucher unzureichend vorhandene oder aktive Enzym Glucocerebrosidase vor, das diese abbauen müsste. Entsprechende Inhibitoren sind zumeist kleine Moleküle und lassen sich auch als oral als Kapsel verabreichen, wodurch dem Patienten die zeitaufwendigen Injektionen und die erforderliche Terminplanung erspart bleibt.

Das erste zur Substratreduktiontherapie für Morbus Gaucher zugelassene Präparat war Miglustat (Erstzulassung: 2002). Miglustat ist ein Iminozucker und ein Analogon der Glucose. Es bindet an dessen Bindungsstelle und verhindert so die Synthese von Glucosylceramid. Da Glucose an vielen Vorgängen im Körper beteiligt ist, werden auch weitere Enzyme durch Miglustat gehemmt. Dazu zählen unter anderm auch einige Zuckerspaltende Enzyme im Darm, was in der Folge zu belastenden Nebenwirkungen wie (osmotisch bedingten) Durchfall führen kann, aber auch zentralnervöse Symptome. Die Anwendung von Miglustat ist daher auf Patienten mit einem leichten bis mittelschweren, nicht-neuronopathischen Morbus Gaucher, für die die Enzymsubstitutionstherapie ungeeignet ist, beschränkt (Zweitlinientherapie).

Das zweite, im Januar 2015 zugelassene, Präparat zur Substratreduktionstherapie Eliglustat ist ein Analogon des Ceramids. Es ist wesentlich spezifischer und selektiver für die Glucosylceramidsynthase als Miglustat, so dass es wesentlich besser verträglich ist. Beispielsweise waren Magen-Darm-Beschwerden in den Zulassungsstudien in der Placebogruppe deutlich häufiger. Anders als Miglustat gelangt es kaum in ZNS, so dass auch hier kaum Nebenwirkungen beobachtet wurden. Die Wirksamkeit ist sowohl bei bisher unbehandelten[12], wie auch mit Enzymersatztherapie vorbehandelten Patienten einer Enzymersatztherapie vergleichbar.[13] Langzeitdaten über 8 Jahre belegen zudem, dass insbesondere schwer betroffene Gaucherpatienten in besonderem Maße profitieren[14]. Eliglustat wird über das Cytochrom-P450-System, insbesondere CYP2D6 und zu einem kleineren Teil auch über CYP3A4, abgebaut. Die Aktivität dieser Enzymsysteme ist individuell verschieden, so dass vor der Verordnung eine einmalige genetische Bestimmung des entsprechenden Stoffwechseltyps erfolgen muss. Eliglustat ist für erwachsene Patienten mit Typ 1 zugelassen, die bezogen auf CYP2D6 langsame, intermediäre oder schnelle Metabolisiere sind[15].

Zur Therapiekontrolle eignen sich neben klinischen Parametern, Kernspintomographie, Ultraschall und Blutbild auch die Aktivität bzw. Konzentrationen von Chitotriosidase, Glucosylsphingosin (= lyso-Gb1 oder lyso-GL1) bzw. CCL18.[16]

Reaktion des Glucosylceramidaufbaus und -abbaus. Bei M. Gaucher ist die Aktivität der Glucocerebrosidase reduziert. Durch Hemmung der Glucosylceramidsynthase kann das Substrat der Glucocerebrosidase (also Glucosylceramid) reduziert werden und so der Aufbau wieder dem Abbau angepasst werden. Hierfür können die oral einsetzbaren Substanzen Miglustat und Eliglustat eingesetzt werden. Die jeweils zu Glucose (Miglustat) bzw. Ceramid (Eliglustat) homologen Strukturbestandteile der Inhibitoren sind farblich und fett hervorgehoben. Die Dicke der roten bzw. grünen Pfeile deutet die unterschiedlich hohe Wirksamkeit, bzw. Spezifität und Selektivität an. Bei der Enzymersatztherapie erfolgt der Ausgleich zwischen Auf- und Abbau mittels Zufuhr des fehlenden Enzyms per Infusion.

Die Therapiekontrolle erfolgt – neben den klinischen Parametern – mittels Bildgebung (Kernspintomographie, Ultraschall, ggf. Röntgen und Knochendichtemessung) und Laboruntersuchungen. Neben dem Blutbild gilt die Aktivität des Enzyms Chitotriosidase als Marker für die Speicherlast. Die Messung ist jedoch nicht wenig standardisiert und laborspezifisch. Zudem ist eine Erhöhung nicht Gaucher-spezifisch und etwa 5–10 % der Patienten verfügen über keine Chitotriosidaseaktivität. Daher etabliert sich zunehmend Glucosylsphingosin (= lyso-Gb1 oder lyso-GL1) als neuer Monitoringparameter.

Die Prognose hängt von Typ und Schwere der Erkrankung, von der Verfügbarkeit und vom tatsächlichen Einsatz der Behandlung ab: Endgültige Heilung kann nur eine Beseitigung des Gendefekts durch Gentherapie bringen. Bisher ist eine solche Lösung allerdings noch nicht in Sicht. Bis dahin ist das Ziel eine möglichst frühzeitige und vollständige Beseitigung der Folgen des Gendefekts und damit der Symptome. Beim Typ I gelingt das gut, solange die Behandlung konsequent durchgeführt wird. Auch bei Typ III ist dann die Prognose eher günstig: Es kommt dann nicht zu neurologischen Einschränkungen wie einer Verminderung der Intelligenz. Bei Typ II der Erkrankung droht dagegen oft noch ein tödlicher Ausgang. Dem medizinisch notwendigen Einsatz der Therapie stehen in vielen Ländern die hohen Kosten entgegen.

• O. Harmanci, Y. Bayraktar: Gaucher disease: new developments in treatment and etiology. In: World J Gastroenterol., 2008 Jul 7;14(25), S. 3968–3973. Review. PMID 18609679
• J. Schmitz, L. W. Poll, S. vom Dahl: Therapy of adult Gaucher disease. In: Haematologica, 2007 Feb;92(2), S. 148–152. Review. PMID 17296562

• ÖGG - Österreichische Gaucher Gesellschaft
• Gaucher Gesellschaft Deutschland e. V.
• Lysosomale Speicherkrankheiten: Morbus Gaucher - Symptome, Diagnostik, Therapie

1. HGMD® gene result. Abgerufen am 21. August 2020.
2. OMIM Entry – #230800 – Gaucher Disease, Type I. Abgerufen am 31. Januar 2019 (amerikanisches Englisch).
3. OMIM Entry – #231000 – Gaucher Disease, Type III. Abgerufen am 31. Januar 2019 (englisch).
4. Th. Stallmach, G. Klöppel, J. Roth, G. A. Spinas: Stoffwechselerkrankungen. In: W. Böcker, H. Denk, Ph. U. Heitz, H. Moch: Pathologie. 4. Auflage. München 2008, S. 1126–1127.
5. Gerd Herold u. a.: Innere Medizin. Köln 2009, S. 111.
6. Robert J. Hopkin, Gregory A. Grabowski: Lysosomal Storage Diseases. In: Anthony Faucy u. a.: Harrison’s Principles of Internal Medicine. 17. Auflage. New York, 2008, S. 2452–2456.
7. The Human Gene Mutation Database. Abgerufen am 31. Januar 2019.
8. M. Beck: Volltext-pdf Therapie lysosomaler Speicherkrankheiten. (PDF; 150 kB) In: Deutsches Ärzteblatt, Band 98, Nummer 34–35, S. 2188–2192.
9. Gaucher-Krankheit. In: www.symptoma.com. Abgerufen am 7. Dezember 2015.
10. Drugs@FDA: FDA Approved Drug Products. Abgerufen am 22. Oktober 2018.
11. Eintrag zu Taliglucerase alfa in der DrugBank der University of Alberta, abgerufen am 22. Oktober 2018.
12. Pramod K. Mistry, Elena Lukina, Hadhami Ben Turkia, Suma P. Shankar, Hagit Baris: Outcomes after 18 months of eliglustat therapy in treatment-naïve adults with Gaucher disease type 1: The phase 3 ENGAGE trial. In: American Journal of Hematology. Band 92, Nr. 11, 3. Oktober 2017, S. 1170–1176, doi:10.1002/ajh.24877, PMID 28762527, PMC 5656936 (freier Volltext).
13. Lesley J. Scott: Eliglustat: A Review in Gaucher Disease Type 1. In: Drugs. Band 75, Nr. 14, September 2015, S. 1669–1678, doi:10.1007/s40265-015-0468-9.
14. Elena Lukina, Nora Watman, Marta Dragosky, Heather Lau, Elsa Avila Arreguin: Outcomes after 8 Years of Eliglustat Therapy for Gaucher Disease Type 1: Final Results from the Phase 2 Trial. In: American Journal of Hematology. 28. September 2018, doi:10.1002/ajh.25300.
15. Cerdelga®. Abgerufen am 22. Oktober 2018.
16. I. Maire, N. Guffon, R. Froissart: [Current development and usefulness of biomarkers for Gaucher disease follow up]. In: La Revue de médecine interne, Band 28 Suppl 2, Oktober 2007, S. S187–S192. PMID 18228687. (Review).

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