Mikrodeletions- und Mikroduplikations-Syndrome zusammenhängender Gene sind Störungen, die durch submikroskopische Deletionen oder Duplikationen zusammenhängender Gene auf bestimmten Teilen der Chromosome verursacht. Die postnatale Diagnose wird aufgrund des klinischen Erscheinungsbilds vermutet und vorzugsweise durch eine Chromosomen-Mikroarray-Analyse oder eine Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung bestätigt.
(Siehe auch Chromosomenanomalien im Überblick.)
Mikrodeletions- und Mikroduplikationssyndrome sind genomische Störungen, die durch submikroskopische chromosomale Deletionen oder Duplikationen (Kopienzahlvarianten) verursacht werden und typischerweise zu einem heterogenen Spektrum von neurologischen Entwicklungsstörungen, kognitiven, Verhaltens- und angeborenen Anomalien führen, mit variabler Expressivität und variabler Expressivität in Abhängigkeit von der spezifischen betroffenen Genomregion.
Mikrodeletionssyndrome sind besser definiert als Mikroduplikationssyndrome, und die Bedeutung vieler Mikroduplikationen ist noch unklar. Die reziproken Duplikationen bekannter Mikrodeletionsregionen wie 22q11.2 und 7q11.23 sind jetzt klarer definiert.
Mikrodeletionssyndrome unterscheiden sich von chromosomalen Deletionssyndromen dadurch, dass chromosomale Deletionssyndrome wegen ihrer größeren Größe normalerweise bei der Karyotypisierung sichtbar sind (typischerweise > 5 Megabasen), während die Anomalien bei Mikrodeletionssyndromen üblicherweise kleinere Segmente (typischerweise 1–3 Megabasen) betreffen und nur mit fluoreszierenden Sonden (Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung) und chromosomaler Mikroarray-Analyse nachweisbar sind (1). Ein bestimmter Genbereich kann gelöscht und vervielfältigt sein (als eine reziproke Duplikation bezeichnet). Die klinischen Auswirkungen der reziproken Duplikationen sind den Auswirkungen von Deletionen im gleichen Segment ähnlich, sind aber weniger schwer. Der Begriff kontiguöses Gensyndrom bezieht sich in der Regel auf eine Erkrankung, bei der Gene eng beieinander liegen; er ist häufig mit Mikrodeletionen assoziiert, kann aber auch mit Mikroduplikationen einhergehen.
Die meisten klinisch signifikanten Mikrodeletionen und Mikroduplikationen scheinen sporadisch auftreten; allerdings können leicht betroffene Eltern diagnostiziert werden, wenn eine Testung der Eltern durchgeführt, nachdem beim Kind eine Anomalität gefunden wurde.
Bislang wurden zahlreiche Mikrodeletions-Syndrome mit sehr verschiedenen Manifestationen identifiziert (siehe Tabelle ).
Die reziproke Mikroduplikation mit Chromosom 17p11.2 ist mit dem Potocki-Lupski-Syndrom assoziiert, das schätzungsweise bei 1/25.000 Menschen weltweit auftritt (2). Säuglinge mit diesem Syndrom haben Hypotonie, Fütterungsprobleme, Wachstums- und Gewichtsverzögerung (früher als Gedeihstörung bezeichnet), Herzfehler, Entwicklungsverzögerungen und Autismus-Spektrum-Störung.
Das Williams-Beuren-Syndrom ist eine weitere multisystemische genetische Erkrankung, die durch eine Mikrodeletion auf Chromosom 7 (an der Bande q11.23) verursacht wird (3). Es ist gekennzeichnet durch charakteristische Gesichtszüge, geistige Behinderung bei erhaltenen sprachlichen Fähigkeiten und eine gesellige, kontaktfreudige Persönlichkeit mit einer Neigung zu Ängsten und Phobien. Zu den kardiovaskulären Komplikationen gehört die supravalvuläre Aortenstenose.
(Siehe auch Next-Generation-Sequenzierungstechnologien.)
Beispiele von Mikrodeletionssyndromen
Syndrom | Chromosomale Deletion | Beschreibung |
|---|---|---|
Angelman-Syndrom | Mütterliches Chromosom bei 15q11 | Krampfanfälle, Marionetten-ähnliche Ataxie, häufiges Lachen, ausschlagende Hände, schwere geistige Behinderung |
DiGeorge Syndrom (DiGeorge-Anomalie velokardiofaziales Syndrom, Schlundtaschen- Syndrom, Thymusaplasie) | 22q11.21 | Hypoplasie oder Fehlen des Thymus und der Nebenschilddrüse, Herzfehler, Gaumenspalte, geistige Behinderung, psychiatrische Probleme |
Langer-Giedion-Syndrom (trichorhinophalangeales Syndrom Typ II) | 8q24.1 | Exostosen, Kegel-Epiphysen, schütteres Haar, Knollennase, Hörverlust, geistige Behinderung |
Miller-Dieker-Syndrom | 17p13.3 | Lissenzephalie, kurze Stupsnase, schwere Wachstumsverzögerung, Krampfanfälle, schwere geistige Behinderung |
Väterliches Chromosom bei 15q11 | Im Säuglingsalter: Hypotonie, Trinkschwäche, Wachstums- und Gewichtsverzögerung (früher als Gedeihstörung bezeichnet). In der Kindheit und Jugend: Adipositas, Hypogonadismus, kleine Hände und Füße, geistige Behinderung, zwanghafte Verhaltensweisen | |
Rubinstein-Taybi Syndrom | 16p13− | Breite Daumen und große Zehen, hervorstehende Nase und Columella, geistiger Behinderung |
Smith-Syndrom Magenis | 17p11.2 | Brachyzephalie, Mittelgesichtshypoplasie, Progenie, heisere Stimme, Kleinwuchs, geistige Behinderung |
Williams-Syndrom | 7q11.23 | Aortenstenose, geistige Behinderung, Elfengesicht, vorübergehende Hyperkalzämie bei Säuglingen |
Literatur
1. Wetzel AS, Darbro BW. A comprehensive list of human microdeletion and microduplication syndromes. BMC Genom Data. 2022;23(1):82. Published 2022 Nov 26. doi:10.1186/s12863-022-01093-3
2. MedlinePlus [Internet]. Bethesda (MD): National Library of Medicine (US); [updated 2020 Jun 24]. Potocki-Lupski syndrome; [updated 2020 Jun 10; reviewed 2017 Oct 1; cited 2025 Jul 29]; [about 5 p.]. Available from: https://medlineplus.gov/genetics/condition/potocki-lupski-syndrome/.
3. Osborne LR, Mervis CB. 7q11.23 deletion and duplication. Curr Opin Genet Dev. 2021;68:41-48. doi:10.1016/j.gde.2021.01.013
