Was bedeutet PFKD?

Bei dieser Erkrankung handelt es sich um einen vererbten Mangel des Enzyms Phosphofruktokinase. Ohne die Phosphofruktokinase können Muskelzellen und rote Blutkörperchen nicht ausreichend Energie für ihren Bedarf produzieren. Der Enzymmangel führt durch die Zerstörung von roten Blutkörperchen zur Rotfärbung des Harns, sowie zur Blutarmut und Gelbsucht. Weitere Symptome dieser Erkrankung sind Bewegungsintoleranz und Muskelkrämpfe. Ausgelöst werden solchen Krisen insbesondere durch Aufregung, anstrengende Bewegung oder ausgiebiges Bellen.

Wie werden die Fucosidose und der Phosphofruktokinase-Mangel vererbt?

Der Phosphofruktokinase-Mangel wird autosomal-rezessiv vererbt. Das bedeutet, daß ein Hund nur erkrankt, wenn er je ein betroffenes Gen von Vater und Mutter erhalten hat. Träger, d.h. Tiere mit nur einem betroffenen Gen, können zwar selbst nicht erkranken, geben aber die Erbanlage mit einer Wahrscheinlichkeit von 50% an ihre Nachkommen weiter. Bei der Verpaarung von zwei Trägern besteht die Gefahr, daß die Nachkommen von der Erkrankung betroffen sind. Deshalb sollte niemals ein Träger mit einem anderen Träger verpaart werden.

Welche Vorteile haben DNA-Tests?

Die genetische Defekte, die zu diesen Erkrankungen beim Englischen Springer Spaniel führen, sind bekannt. Mit Hilfe von DNA-Tests können Erbfehler unmittelbar nachgewiesen werden. Somit ist ein sehr sicherer Nachweis sowohl von erkrankten als auch von gesunden Hunden möglich. Mit Hilfe dieser Tests können aber auch klinisch unauffällige Träger identifiziert werden, die die Erkrankungen in der Population weiter verbreiten können, mit üblichen Laboruntersuchungen aber nur unzureichend aufgedeckt werden können. Gerade durch eine Zucht mit klinisch unauffälligen Trägern wird das betroffene Gen unbemerkt in der Population weiterverbreitet und das Risiko von auftretenden Erkrankungen stark erhöht.

Defizit der Muskel-Phosphofructokinase gehört zu den Glykogenosen (erblichen Glykogenspeicherkrankheiten). PFK-Defizit oder Glykogenose VII betrifft Menschen als auch andere Saugtiere, insbesondere Hunde.

Das Enzym Phosphofructokionase spielt die Hauptrolle in der Regelung der Glykolyse (Glukosespaltung); es katalysiert Phosphorylierung von Fructose-6-phosphat (F6P) zu Fructose-1,6-biphosphat (FBP) unter Verbrauch von ATP, die dann in zwei Moleküle Triose (Zucker mit 3 C-Atomen) gespaltet wird. Auf dem metabolischen Weg dieser Triosen wird nachfolgend 1,3-Bisphosphoglyzerat (1,3-BFG) gebildet, der dann einerseits weiter in der Glykolyse-Kette zu Pyruvat metabolisiert wird, aber auf dem Nebenweg auch 2,3-Biphosphoglyzerat (2,3-BFD) entsteht.
2,3-BFG beeinfluss die Affinität des Hämoglobins für Sauerstoff, wodurch sich wesentlich auf der Regelung des Sauerstofftransports durch Erythrozyten beteiligt. PKF-Defizit verursacht ein Mangel an 2,3-BFG und beeinflusst so Funktion der Erythrozyten (es kann zur Erscheinung der hämolytischen Anämie führen).
Der Mangel am PKF-Enzym in Muskeln resultiert in Ansammlung von glykolytischen Stoffwechselprodukten, Glukose-6-Phosphat (G6P) und F6P. Die hohe Konzentration an G6P in der Muskulatur stimuliert die Synthese des Glykogens, der sich auf diesem Wege ansammelt.

Bei den Menschen ist PKF-Defizit als Tarui-Layzer-Syndrom bekannt. Die Krankheit kommt selten vor und wird durch metabolische Myopathie und gut kompensierte hämolytische Anämie charakterisiert. Zu den klinischen Hauptsymptomen gehören insbesondere Muskelschwäche und Belastungsintoleranz. Der Betroffene leidet an Muskelkrämpfen bei Übungen und Muskelanstrengung.

PKF-Defizit wurde bei den Rassen Englisch Springer Spaniel und Amerikanischer Cocker Spaniel beschrieben (Ginger et al. 1985); gleiche Mutation wurde ebenfalls bei der Rasse Wippet festgestellt (Gerber et al. 2009).
Bei den Hunden mit PFK-Defizit beträgt die PFK-Aktivität in Erythrozyten nur 6-22 % und die Aktivität der Muskel-PFK liegt bei 1-4% im Vergleich mit der Enzym-Aktivität bei gesunden Hunden (Ginger et al. 1986). Zu den klinischen Symptomen gehören insbesondere sporadische hämolytische Krisen, die mit Pigmenturie, Anämie und Ikterus verbunden sind. Belastungen, Hyperventilation und Stress bei dem Tier stimulieren das Auftreten von diesen Krisen

Klinische Symptome können manchmal in den ersten Monaten nach Geburt auftreten, aber sie können auch relativ schlecht erkennbar sein oder vernachlässigt werden. Die Lebensqualität des betroffenen Tieres kann man verbessern, indem man den Belastungssituationen, die die hämatolytische Krisen stimulieren, ausweicht.

Defizit des PFK-Enzyms ist durch die Einpunkt-Substitution auf dem vorletzten Exon des M-PFK-Gens verursacht. Die Mutation verursacht Verkürzung des resultierenden Enzyms, das instabil wird und schnell degradiert (Smith et al. 1996). Mit Bezug darauf, dass die molekular-genetische Basis des PFK-Defizits schon identifiziert wurde, ist es möglich auch die Träger dieser Krankheit zu entdecken. Die molekular-genetische Prüfung entdeckt die Anwesenheit der Mutation c.2228G>A im Exon des 21 PFK-Gens, die die kausale Ursache des PFK-Defizits (Smith et al. 1996) vorstellt.

PFK ist eine autosomal rezessiv vererbte Erkrankung. Das heißt, daß diese Krankheit nur bei Homozygoten, Hunden mit beiden mutierten Allelen P/P (positiv / positiv) und keinem normalen Allel erscheint. Der mutierte Homozygot vererbte ein mutiertes Allel von beiden Elternteilen. Im Falle, daß zwei heterozygote Tiere (N/P, dh. negativ / positiv - Träger) gedeckt werden, 25 % der Nachkommen werden gesund sein, 50 % der Nachkommen werden Träger sein und 25 % vererben von beiden Eltern mutiertes Allel und werden mit PFK betroffen.