PDP1-Mangel – Pyruvatdehydrogenase-Phosphatase 1-Mangel

Pyruvatdehydrogenase-Phosphatase 1-Mangel oder PDP1-Mangel ist eine Erbkrankheit, die sich auf Clumber und Sussex Spaniels auswirkt und eine Form des Belastungsintoleranz-Syndroms darstellt. Das Belastungsintoleranz-Syndrom ist besonders dafür bekannt, mit angeborenen Stoffwechselfehlern assoziiert zu werden, die sich auf Glykolyse und die Oxidation von Fettsäure auswirken.

Clumber und Sussex Spaniels sind eine alte Rasse, deren Ursprünge auf das 18. und frühe 19. Jahrhundert zurückgehen. PDP 1-Mangel wurde erstmals in einer Population von Clumber Spaniels während der späten 1970er Jahre beschrieben. Die Erkrankung ist durch einen Pyruvatdehydrogenase-Phosphatase 1-Mangel gekennzeichnet und führt bei Hunden zu extremer Erschöpfung.
Merkmale und Symptome

Pyruvatdehydrogenase als auch Pyruvatkinase sind nur zwei der Enzyme, die am Kohlenhydratstoffwechsel beteiligt sind. Verläufe und Steuerung dieses Stoffwechsels sind von entscheidender Bedeutung für das Verständnis von Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes und Fettleibigkeit. Pyruvatdehydrogenase (E1) gehört zum großen Proteinkomplex, der als Pyruvatdehydrogenase-Komplex (PDHc) bezeichnet wird. Der Komplex besteht aus zwei Komponenten, E2 und E3. Pyruvatdehydrogenase-Phosphatase kehrt die Wirkung der Pyruvatdehydrogenase-Kinase um. Pyruvatdehydrogenase-Kinase katalysiert die Phosphorylierung der E1-Komponente, die den PDHc hemmt, während Pyruvatdehydrogenase-Phosphatase die Dephosphorylation katalysiert und den PDHc aktiviert. Mutationen innerhalb des kodierenden Gens führt zu einer metabolischen Störung, die als Pyruvatdehydrogenase-Phosphatase 1-Mangel bekannt ist. Aufgrund des inaktiven PDHc sind ruhende Plasmalaktat- und Pyruvatkonzentrationen bei betroffenen Hunden hoch. Die Glykolyse verstärkt sich, um den Mangel an oxidativer Energie zu kompensieren und weniger ATP wird produziert, was bei Hunden zu einer Belastungsintoleranz führt.

Betroffene Hunde erscheinen zunächst wie ihre Wurfgeschwister normal, erste klinische Symptome treten im 1. Lebensjahr auf. Der Hund wird nach kurzer körperlicher Aktivität langsamer und setzt sich schließlich. Nach einigen Minuten der Ruhe kann der Hund die körperliche Aktivität fortsetzen, jedoch nur für kurze Zeit. Die Ergebnisse körperlicher und neurologischer Untersuchungen liegen im Normbereich. Eine Herz-Kreislauf-Untersuchung zeigt eine milde Mitral-Insuffizienz, eine Störung des Herzens, bei der die Mitralklappe nicht richtig schließt, wenn das Herz das Blut pumpt. Das Alter des Todes variiert zwischen den betroffenen Hunden. Bei einem betroffenen Hund, der bereits mit drei Jahren verstorben ist, wurde bei einer Autopsie hypertrophe Kardiomyopathie berichtet.
Genetik

PDP1-Mangel wird von einer Mutation im PDP-1-Gen berichtet.

Pyruvatdehydrogenase-Phosphatase 1-Mangel beim Hund Störung wird autosomal-rezessiv vererbt. Gesunde Elterntiere eines betroffenen Hundes sind obligat heterozygot und tragen daher ein mutiertes Allel. Heterozygote zeigen keine Symptome. Hunde, die homozygot für die Mutation sind, zeigen die Symptome der Störung. Bei der Zeugung hat jedes der Jungen hat ein Risiko von 25 %, betroffen zu sein, ein Risiko von 50 %, eine asymptomatischer Träger und ein Risiko von 25 %, nicht betroffen und kein Träger zu sein.

Referenzen: Cameron JM, Maj MC, Levandovskiy V, MacKay N, Shelton GD, Robinson BH. Identification of a canine model of pyruvate dehydrogenase phosphatase 1 deficiency. Mol Genet Metab. 2007 Jan; 90(1):15-23.

Rassen: Clumber Spaniel, Sussex Spaniel
Erbgang: Autosomal-rezessiv, Quelle: AnimaLabs