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Favismus, auch als «Bohnenkrankheit» bezeichnet, ist eine häufig vorkommende Erbkrankheit – weltweit betrifft sie etwa 400 Millionen Menschen. Sie tritt aufgrund eines Mangels des Enzyms Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase (G6PD) auf. Dieser Mangel führt bei Betroffenen nach dem Genuss von Fava-Bohnen und bestimmten Medikamenten zur Zerstörung roter Blutkörperchen (Hämolyse) und Blutarmut (Anämie). Bei schweren Verlaufsformen mit komplettem Enzymdefekt kann es auch zu lebensbedrohlichen Infektionen mit Bakterien und Pilzen kommen. Dies ist den meisten Spezialärzten, die diese Patienten betreuen, zu wenig bekannt. Nun zeigen Wissenschaftler des Forschungszentrums für das Kind am Kinderspital Zürich und der Universität Zürich, was dem fehlgeleiteten Mechanismus eines schweren G6PD-Mangels zugrunde liegt.
Im Zellstoffwechsel nimmt das funktionierende G6PD-Enzym eine Schlüsselrolle im sogenannten Pentosephosphatweg ein. Dabei wird das Co-Enzym Nicotinamidadenindinukleotid (NADPH) gebildet, das zwei Funktionen hat: Es stellt zum einen sicher, dass in den roten Blutkörperchen genügend Glutathion vorhanden ist, das als Antioxidans die Zellen schützt. Bei einem G6PD-Mangel verlieren die Zellen diesen Schutz vor oxidativem Stress und es kommt zur Hämolyse. Zum anderen führt es in den Fresszellen des Immunsystems zur Bildung reaktiver Sauerstoffverbindungen, die zur Abwehr von Bakterien- und Pilzinfektionen benötigt werden.
Das Zürcher Team hat gemeinsam mit Forscherkollegen aus Deutschland den Mechanismus der gestörten Infektabwehr aufgeklärt: «Bei einem kompletten G6PD-Mangel, also ohne nachweisbare Restfunktion des Enzyms, können die Fresszellen durch mangelhafte Bereitstellung von NADPH keine reaktiven Sauerstoffverbindungen wie Wasserstoffperoxid bilden», erklärt Janine Reichenbach, Professorin für Pädiatrische Immunologie an der Universität Zürich. Dadurch kommt es wie bei einem bekannten Immundefekt der Fresszellen, der septischen Granulomatose, zu einer gestörten Bildung von DNA-Netzen – sogenannten «Neutrophil Extracellular Traps» (NET). Diese werden zum Einfangen und Abtöten von Bakterien und Pilzen benötigt. «Der schwere oder komplette Enzymdefekt stellt damit neben dem geringfügigeren G6PD-Mangel, der hauptsächlich rote Blutkörperchen betrifft, auch einen Immundefekt der Fresszellen dar», fasst Janine Reichenbach die Studienergebnisse zusammen.
Dies hat Konsequenzen für die Therapie von Patienten mit G6PD-Mangel: «Um den Bedarf einer antimikrobiellen Dauerprophylaxe zu bestimmen, muss bei der Diagnose zunächst die Schwere des G6PD-Mangels bestimmt werden. Bei schwerem Enzymmangel sollte anschliessend die Bildung reaktiver Sauerstoffverbindungen und die Bildung von DNA-Netzen analysiert werden», schliesst Janine Reichenbach.
Ulrich Siler, Susana Romao, Emilio Tejera, Oleksandr Pastukhov, Elena Kuzmenko, Rocio G. Valencia, Virginia Meda Spaccamela, Bernd H. Belohradsky, Oliver Speer, Markus Schmugge, Elisabeth Kohne, Manfred Hoenig, Joachim Freihorst, Ansgar S. Schulz, Janine Reichenbach, Severe G6PD-deficiency leads to susceptibility to infection and absent NETosis, Allergy and Clinical Immunology, May 30, 2016. DOI:
