Bislang unbekannte Erkrankung

Taurin-Mangel: Auswirkungen bei Maus und Mensch

Die Aminosäure Taurin kommt in hohen Mengen in den Zellen des Gehirns, der Leber und anderer Organe vor. Sie dient dort der Zellvolumenregulation und der Stabilisierung von Proteinen, andere Funktionen für den Organismus sind bislang nicht vollständig geklärt. Ein Mangel kann sich fatal auswirken.

Taurin-Mangel

Taurin-Mangel mit fatalen Auswirkungen bei Maus und Mensch | Gorodenkoff - stock.adobe.com

In der aktuellen Ausgabe des Fachjournals PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America) um Senior-Autor Prof. Dr. Dieter Häussinger (Direktor der Klinik für Gastroenterologie, Hepatologie und Infektiologie, Universitätsklinikum Düsseldorf) und Erstautorin Dr. Natalia Qvartskhava beschreiben sie die Folgen der extrem geringen Konzentrationen der Aminosäure Taurin als gravierende klinische Auffälligkeiten. Grundlage ihrer Forschungsarbeit waren dabei gezielt genetisch veränderte Knockout-Mäuse (KO-Mäuse), die aufgrund einer Mutation ihrer Gene einen ausgeprägten Mangel des Taurin-Transport-Moleküls „TauT“ aufweisen. Dieser Transporter sorgt normalerweise für den Erhalt der hohen Taurin-Konzentrationen in der Zelle.

Klinische Auffälligkeiten

Diese KO-Mäuse entwickeln eine früh einsetzende und fortschreitende Degeneration der Netzhaut des Auges bis zur Blindheit sowie Herz- und Muskelproblematiken. Auch ihr Stresslevel ist erhöht. Diese klinischen Auffälligkeiten verstärken sich mit fortschreitendem Alter der Tiere. Wichtigste Erkenntnis der Arbeit: Alle Tiere leiden an einer Hyperammoniämie, also an einer zu hohen Konzentration von Ammonium, da die Entgiftungsleistung der Leber durch den Taurin-Mangel erheblich behindert wird.

Mutation auch beim Menschen

Der Zufall wollte es, dass die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fast zeitgleich auch über Folgen des Taurin-Mangels beim Menschen berichten können, und somit die Erstbeschreibung dieser bislang unbekannten Erkrankung vornahmen. In einem weiteren Beitrag publizieren sie über zwei Jungen, Brüder aus einer Verwandtenehe, die aufgrund der gleichen Mutation des SLC6A6-Gens wie im KO-Mausmodell bereits im Alter von elf und vier Jahren an einer Degeneration ihrer Netzhaut leiden. Die Mutation wurde von beiden Elternteilen vererbt. Bei den Brüdern führt der Gendefekt wie im Tiermodell zur Schädigung der Netzhaut mit erheblicher Beeinträchtigung ihres Sehvermögens.

Niedriger Taurin-Spiegel

Schuld ist der niedrige Taurin-Spiegel. Die Aminosäure Taurin kommt innerhalb der Zelle vor und ist auch im Blut vorhanden. Sie stabilisiert die Proteine in der Zelle. Wird das Taurin Transporter-Molekül TauT, das für den Transport der Aminosäure durch die Zellmembran sorgt, nicht in ausreichendem Maß vom Organismus gebildet, führt dies zu einem niedrigen Taurin-Spiegel im Gewebe, der wiederum eine hohe, toxische Ammoniumkonzentration im Organismus zur Folge hat. So kommt es zu gravierenden Fehlfunktionen bei Sehfähigkeit, Hör- und Geruchssinn, der Reizweiterleitung im Gehirn sowie der Muskelfunktionen auch des Herzens und verschlimmern sich mit zunehmendem Alter bis hin zu Manifestationen in der Leber wie Fibrose oder sogar Leberkrebs. Das ließ sich im Mausmodell nachweisen.

„Der direkte Vergleich zwischen den grundlagenwissenschaftlichen hepatologischen Forschungsergebnissen und dem klinischen Erscheinungsbild der gleichen Mutation beim Menschen kann und wird Erkenntnisse liefern, mit denen so bald nicht zu rechnen war“, sagt Prof. Häussinger. Es bleibe abzuwarten, wie sich der Taurin-Mangel langfristig im menschlichen Organismus auswirken wird.

 

Literatur:

Qvartskhava N, Jin CJ, Buschmann T, Albrecht U, Bode JG, Monhasery N, Oenarto J, Bidmon HJ, Görg B, Häussinger D: Taurine transporter (TauT) deficiency impairs ammonia detoxification in mouse liver. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Mar 26; 116 (13): 6313-6318. DOI: 10.1073/pnas.1813100116. Epub 2019 Mar 12. PMID: 30862735.

Preising MN, Görg B, Friedburg C, et al.: Biallelic mutation of human SLC6A6 encoding the taurine transporter TAUT is linked to early retinal degeneration. FASEB J. 2019; DOI: 10.1096/fj.201900914RR.

Quelle: hhu