Das Fragile X-Syndrom - Einblicke in verschieden Aspekte eines genetischen Syndroms

Inhaltsverzeichnis:

0.Einleitung

1. Genetische Syndrome als Ursache Geistiger Behinderung
1.1 Einführung in die Genetik
1.2 Definition und Genese genetischer Syndrome

2. Das Fragile-X-Syndrom
2.1 Historischer Überblick
2.2 Zur Prävalenz des Fragilen-X-Syndroms
2.3 Erbgang des Fragilen-X-Syndroms
2.3.1 Der X-chromosomale rezessive Vererbungsmodus
2.3.2 Der besondere Erbgang des Fragilen-X-Syndroms
2.3.3 Molekulargenetische Aspekte des Fragilen-X-Syndroms
2.4 Genetische Diagnoseverfahren zur Feststellung des
Fragilen-X-Syndroms
2.5 Symptome des Fragilen-X-Syndroms
2.5.1 Äußeres Erscheinungsbild bei Personen mit Fragilem-X-Syndrom
2.5.1.1 Körperlicher Phänotyp bei männlichen Betroffenen
2.5.1.2 Körperlicher Phänotyp bei weiblichen Betroffenen
2.5.2 Kognitive Entwicklung
2.5.2.1 Kognitive Charakteristika bei männlichen Betroffenen
2.5.2.2 Kognitive Charakteristika bei weiblichen Betroffenen
2.5.3 Sprachliche Entwicklung
2.5.4 Sozial-adaptive Fähigkeiten
2.5.5 Wahrnehmung
2.5.5.1 Sensorische Integration
2.5.5.2 Störungen der sensorischen Integration bei Menschen mit Fragilem-X-Syndrom
2.5.6 Motorik
2.5.7 Verhaltensmuster
2.6 Identifikation des Fragilen-X-Syndroms anhand von Screeningverfahren.

3. Medizinische Interventionen und therapeutisch-pädagogische Förderungsmöglichkeiten bei Menschen mit Fragilem-X-Syndrom
3.1 Medizinische Maßnahmen
3.1.1 Medikamentöse/medizinische Therapieunterstützung
3.1.2 Gentherapie
3.2 Therapeutisch-pädagogische Maßnahmen
3.2.1 Frühförderung
3.2.2 Sprachtherapie
3.2.3 Montessori-Therapie
3.2.4 Sensorische Integrations-Therapie
3.2.5 Pädagogische Interventionen und Gestaltung des Schultages
3.2.5.1 Pädagogische Interventionen bei Aufmerksamkeitsstörungen und Hyperaktivität
3.2.5.2 Gestaltung des Schultags bei Kindern mit
Fragilem-X-Syndrom
3.2.5.2.1 Gestaltung der schulischen Umgebung
3.2.5.2.2 Lehrmethoden

4. Persönliches Fazit

5. Verwendete Literatur

0. Einleitung

In der vorliegenden Arbeit möchte ich mich mit der Thematik des Fragilen-X-Syndroms befassen. Aufgrund der umfassenden Thematik musste ich mich in der Arbeit auf einzelne ausgewählte Aspekte konzentrieren. Wie ein Blick auf den Untertitel der Arbeit verdeutlicht, werden lediglich Einblicke in die einzelnen Bereiche gewährt. Eine detaillierte Ausarbeitung war aufgrund der begrenzten Seitenzahl nicht möglich. Ein Anspruch auf Vollständigkeit bezüglich der einzelnen Bereiche erhebt diese Arbeit also nicht.

Ziel der Arbeit war es, einen Überblick über verschiedenste Aspekte, wie Genetik, Historie, Prävalenz, Medizin und Pädagogik des Fragilen X-Syndroms zu geben.

Hierzu soll in Kapitel 1 zuerst ein allgemeiner Einblick in das Begriffsfeld genetischer Syndrome an sich, sowie deren Genese geliefert werden.

Kapitel 2 setzt sich im Folgenden mit den spezifischen Aspekten des Fragilen-X-Syndroms. Eine erste Hinführung zur Thematik Fragiles-X-Syndrom soll hierbei über die historische Erstbeschreibung erfolgen. Im Weiteren finden sich Angaben zur Prävalenz, Vererbung und genetischen Diagnose des Fragilen-X-Syndroms. Im Anschluss daran folgen Informationen über die verschiedenen Symptome des Fragilen-X-Syndroms, sowie eine Beschreibung von Screeningverfahren zur Identifikation des Syndroms.

Das daran anschließende Kapitel 3 beschäftigt sich mit medizinischen und pädagogisch-therapeutischen Interventionsmöglichkeiten bei Personen mit Fragilem-X-Syndrom.

Im abschließenden persönlichen Fazit erfolgen eine kurze Reflexion bezüglich der angefertigten Arbeit und eine Zusammenfassung der Erkenntnisse, welche durch diese Arbeit erworben werden konnten.

Abschließend bleibt zu erwähnen, dass sich in der Arbeit aufgezeigte Aspekte zumeist auf Kinder mit Fragilem-X-Syndrom beziehen. Dies liegt vor allem darin begründet, dass die vorliegende Arbeit im Rahmen eines Lehramtsstudiums der Geistigbehindertenpädagogik angefertigt wurde. Viele der erwähnten Aspekte lassen sich jedoch auch auf Erwachsene mit Fragilem-X-Syndrom übertragen.

1. Genetische Syndrome als Ursache geistiger Behinderung

Im Moment sind etwa 1000 verschiedene genetische Syndrome bekannt, welche zur Diagnose geistige Behinderung führen. Genauere Untersuchungen über deren Genese, sowie deren phänotypische Ausprägungen (sowohl körperlich, als auch verhaltensspezifisch) liegen jedoch nur für wenige Syndrome vor. Der zur Zeit voranschreitende Erkenntnisstand auf dem wissenschaftlichen Gebiet der Genetik lässt jedoch auf detaillierte Beschreibungen genetischer Syndrome bezüglich genetischer Ausprägungen, sowie deren Phänotyp hoffen.

Relativ gut untersuchte Beispiele für genetische Syndrome, welche zu geistiger Behinderung führen, sind das Prader-Willi-Syndrom, das Fragile-X-Syndrom oder auch das Williams-Beuren-Syndrom.

Es ist zu berücksichtigen, dass man von genetischen Syndromen nicht als einer Syndromgruppe homogener Ausprägungen sprechen kann. Je nach Syndrom zeigen sich unterschiedlichste körperliche, aber auch mentale Auswirkungen. Mentale Auswirkungen können von unauffällig, über eine Lernbehinderung, bis hin zu schwerer geistiger Behinderung reichen. So können z.B. Menschen mit Trisomie 21 größtenteils relativ selbständig durchs Leben gehen, während Menschen mit Trisomie 18 zumeist eine sehr schwere allgemeine Behinderung zeigen. Unabhängig von den verschiedenen Syndromen, zeigen auch Kinder innerhalb der gleichen Syndromklasse je individuell voranschreitende Entwicklungsschritte und je individuelle Verhaltensweisen. Dennoch finden sich bei den meisten Syndromen bestimmte Verhaltensweisen der Betroffenen, welche sich als relativ spezifisch für das je entsprechende Syndrom zeigen. Man spricht dann von einem spezifischen Verhaltensphänotyp, welcher eine Kombination von Verhaltens- und Entwicklungsmerkmalen beschreibt. Jedes Kind benötigt daher sowohl eine auf das entsprechende Syndrom, als auch eine individuell auf das Kind ausgerichtete therapeutische und pädagogische Förderung, eventuell ergänzt durch medikamentöse Behandlung.

In der vorliegenden Arbeit soll beispielhaft das Fragile-X-Syndrom als ein Vertreter der Gesamtgruppe genetischer Syndrome vorgestellt werden. Hierbei werden sowohl Gemeinsamkeiten als auch die individuelle Variabilität der Entwicklung von Kindern mit Fragilem-X-Syndrom aufgezeigt.

1.1 Einführung in die Genetik

Genetik, abstammend vom griechischen Wort γεννώ (Leben spenden, Abstammung) ist die Wissenschaft von Genen (Erbanlagen), Vererbung und der Verschiedenheit von Organismen. Vererbung wird hierbei als die Weitergabe von Erbinformationen von Generation an Generation verstanden.

Der menschliche Körper besteht aus etwa 20 bis 100 Billionen Zellen. In den Zellen befinden sich so genannte Chromosomen, 23 Chromosomenpaare je Zelle, welche die Erbinformation des jeweiligen Individuums in sich tragen. Ein Chromosomenpaar besteht aus je einem Chromosom väterlicherseits und einem mit mütterlichem Erbgut. Ein einzelnes Chromosom wiederum setzt sich zusammen aus Desoxyribonukleinsäure (DNS; engl.: DNA) und Proteinen. Die DNS ist aus den Basen Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin aufgebaut. Pro Zellkern, weist die DNS eine Länge von 2 Metern auf. Einen Abschnitt auf der DNS bezeichnet man jeweils als Gen. Ein Gen enthält aufgrund verschiedenster Zusammenstellungen der oben genannten Basen, Informationen zur Struktur bzw. Ausbildung eines Proteins, welches entscheidend für die Ausprägung eines bestimmten Merkmals des Individuums ist. Grundlage für die Bildung eines Proteins sind drei aneinander gereihte Basen, welche dann als Basentriplett bezeichnet werden .Etwa 60 000 bis 100 000 Gene bilden das menschliche Genom (gesamtes Erbmaterial eines Individuums), also die Grundlage menschlichen Lebens.

Das genetische Material wird bei der Vererbung von den Eltern an das Kind weitergegeben. Hierbei kommt es grundsätzlich nicht zu einer Veränderung des genetischen Materials, sondern vielmehr zu einer Neuzusammenstellung desselbigen.

Im Normalfall setzt sich jede Zelle aus 46 homologen (gemeinsamer Bauplan, jedoch divergente Ausprägungen) Chromosomen zusammen, welche weiterhin in 44 Autosomen (22 gleiche Paare je Zelle) und 2 Gonosomen (1Paar je Zelle) unterschieden werden. Die Gonosomen sind unterteilt in X-Chromosomen und Y-Chromosomen. Bei Frauen finden sich zwei X-Chromosomen, während Männer hingegen Träger eines X- und eines Y-Chromosoms je Zelle sind. Das für das männliche Geschlecht verantwortliche Y-Chromosom ist in seiner Größe etwa zwei drittel kleiner als das X-Chromosom und unterscheidet sich auch im Aufbau von demselbigen. Ein Großteil der Gene, welche auf dem X-Chromosom liegen, finden auf dem Y-Chromosom keine Entsprechung.

Der nun eigentliche Vorgang der Vererbung beginnt schon vor der Befruchtung mit der so genannten Meiose (Reifeteilung). Da sich bei der späteren Befruchtung zwei Geschlechtszellen und somit auch deren Chromosomensätze vereinigen, muss gewährleistet sein, dass sowohl vom männlichen, als auch vom weiblichen Erbgutträger nur je ein haploider (einfacher) Chromosomensatz in den Befruchtungsprozess mit einfließt. Würde der in den Körperzellen für üblich vorherrschende diploide (doppelter, da je 23 Chromosomenpaare) Chromosomensatz weitervererbt, würde sich in jeder Folgegeneration die Chromosomenzahl verdoppeln. Die Meiose, welche in zwei Teilungsschritten verläuft ist für die Herstellung des oben genannten haploiden Chromosomensatzes zuständig. Somit ist gewährleistet das sowohl Spermien, als auch Eizellen nur einen haploiden Satz an Chromosomen besitzen.

Bei der Meiose 1 oder auch Reduktionsteilung wird der Chromosomensatz der diploiden Zelle reduziert, wobei die Chromosomen auf verschiedene Arten kombiniert werden. Es entstehen hieraus nun zwei Zellen mit je haploidem Chromosomensatz.

In der sich anschließenden Meiose 2 wird dieser haploide Chromosomensatz wiederum geteilt, indem die sich die Chromosomen in ihre zwei Schwesterchromatiden (ein Chromsom besteht aus zwei Chromatiden, welche durch das so genannte Centromer verbunden sind, vergleiche Abbildung 1) aufteilen.

Das Gesamtergebnis der Meiose ist also ein Vorhandensein von vier haploiden Zellen (entweder 4 Spermien oder 1 Eizelle mit drei Polkörperchen, welche jedoch absterben). Die Chromosomen in den vier Zellen bestehen bis zur Befruchtung also nur aus je einer Chromatide. „Kurz vor oder nach der Befruchtung entstehen durch Verdopplung der Chromatiden wieder Chromosomen mit zwei Schwesterchromatiden.“^[1]

Aus Platzgründen und aufgrund des doch sehr komplexen Vorgangs der Meiose wird in dieser Arbeit nicht auf die einzelnen Phasen der Meiose eingegangen. Einen guten Überblick hierüber gibt Linder^[2]. Ebenso verzichte ich auf eine Darstellung der gewöhnlichen Zellteilung (Mitose), weil diese für das von mir beschriebene genetische Syndrom Fragiles X-Syndrom nicht relevant ist. Für eingehende Informationen zur Mitose sei auf Linder verwiesen.^[3]

1.2 Definition und Genese genetischer Syndrome

Definition:

„Der Begriff eines „genetischen Syndroms“ bezeichnet nun eine bestimmte Kombination von Merkmalen, die eine klinische Diagnose ausmacht."^[4]

„Syndrome können aus sog. Chromosomenfehlern entstehen, bei denen die Zahl oder Struktur der Chromosomen verändert sind, oder aus der Veränderung eines einzelnen Gens. Sie können zudem multifaktoriell bedingt sein, aus schädigenden Einflüssen auf den Feten resultieren oder sporadisch, d.h. zufällig auftreten.“^[5]

Wie in der oben aufgeführten Definition klar wird, gibt es unterschiedliche Ursachen für die Entstehung eines genetischen Syndroms, Grundlage sind jedoch stets Veränderungen des genetischen Erbmaterials. Diese Veränderungen lassen sich in folgende 3 Gruppen aufteilen:^[6]

a) Numerische Chromosomenaberrationen (Veränderung der Chromosomenzahl, zuviel oder zu wenig; Beispiel: verschiedenste Trisomien)
b) Strukturelle Chromosomenmutationen (Strukturveränderung eines Chromosoms; Beispiel: Cri-du-Chat-Syndrom (Katzenschrei-Syndrom))
ba) Deletion (Beispiel: Williams-Beuren-Syndrom)
bb) Translokation
bc) Fragile Stellen (teilweise gebrochene Chromosomen)
bd) Duplikation (auf dem Chromosom befinden sich überschüssige
Informationen)
c) Genmutationen (Veränderung eines Gens; Beispiel: Rett-Syndrom)

Die soeben aufgeführten Genveränderungen entstehen während der in Kapitel 1.1 beschriebenen Meiose aufgrund verschiedenster gestörter genetischer Prozesse. Da sich die Beschreibung dieser genetischen Prozesse äußerst komplex gestaltete, bleibt diese in der vorliegenden außen vor.

Zur Bezeichnung genetischer Syndrome lässt sich sagen, dass sie entweder nach ihren Erstbeschreibern (z.B.: Langdon Down) oder aufgrund einer diagnostischen Beschreibung (z.B Trisomie 18) benannt werden.

Als häufigstes genetisches Syndrom findet sich die Trisomie 21 (1:600-1:700), als häufigstes vererbbares genetisches Syndrom, das Fragile-X-Syndrom.

2. Das Fragile-X-Syndrom

„Das Fragile-X Syndrom ist die zweithäufigste Ursache für geistige Behinderung nach dem Down-Syndrom. Es wird durch eine Genmutation des X-Chromosoms hervorgerufen, welche während der Meiose auftritt. Die Symptome des Syndroms können sich durch körperliche Merkmale, Entwicklungsverzögerungen und Verhaltensauffälligkeiten äußern. Die Ausprägungen reichen von Lernbehinderungen bis zu schweren geistigen Behinderungen.“^[7]

Wie dem obigen Zitat zu entnehmen ist, stellt das Fragile-X-Syndrom die zweithäufigste Ursache für geistige Behinderung dar, gleichzeitig gilt es jedoch auch als häufigste Ursache für eine erblich erworbene geistige Behinderung. Semiasiologisch-etymologisch stammt das Fragile-X-Syndrom vom lateinischen frangere ab, welches in seiner Grundbedeutung „brechen, zerbrechen“ heißt. Hierdurch wird der Bezug auf eine auf dem X-Chromosom liegende zerbrechliche Stelle hergestellt, welche ursächlich für das Auftreten des Fragilen-X-Syndroms ist. Es handelt sich bei der Vererbung des X-Chromosoms um einen geschlechtsgebundenen Erbgang. Dies erklärt auch, warum Jungen häufiger vom Fragilen-X-Syndrom betroffen sind als Mädchen und unter einer stärkeren Phänotypausprägung des Syndroms leiden. Mädchen weisen neben dem defekten X-Chromosom noch ein zweites meist intaktes X-Chromosom auf, welches die Ausprägung des Syndroms verhindern oder lindern kann. Das Y-Chromosom von Jungen hingegen besitzt keine komplementären Bereiche zum X-Chromosom, welche die genetische Veränderung beeinflussen könnten.

2.1 Historischer Überblick

In den 1940-er Jahren beschäftigten sich Martin und Bell mit verschiedenen Stammbaumuntersuchungen. Hierbei stießen sie 1943 auf den Stammbaum einer Familie, in der geistige Behinderung gehäuft auftrat. Die geistige Behinderung fand sich jedoch nur bei männlichen Familienmitgliedern. Die Betroffenen wiesen eine Merkmalskombination aus geistiger Behinderung, großen Ohren, langem, schmalem Gesicht, großem, vorstehenden Kinn, großen Hoden und Sprachauffälligkeiten auf.^[8] Dieses Merkmalsbild (Phänotyp) wurde zunächst als Martin-Bell-Syndrom benannt. In weiteren Studien an einer anderen Familie (1944; Allan-Herdon-Dudley-Familie) und in Untersuchungen von Dunn (1960) konnten die Beobachtungen von Martin und Bell bestätigt werden.^[9]

1969 gelang es dann Lubs durch die Untersuchung zwei in gleicher Weise betroffener Brüder den cytogenetischen (Cytogenetik=Chromosomenforschung) Nachweis für eine brüchige Stelle auf dem langen Arm des X-Chromosoms zu erbringen. Diese vom regulären X-Chromosom abweichende Stelle, wurde als Marker-X benannt, weshalb teilweise auch heute noch im deutschsprachigen Raum vom Marker-X-Syndrom gesprochen wird.

Auf Grundlage der von Lubs angestellten Untersuchungen wurden in den 1970-ern Jahren weitere Forschungen auf cytogentischer Grundlage bezüglich der brüchigen Stelle durchgeführt. Turner und seine Forschungsgruppe trugen hierbei zwischen den Jahren 1972 und 1975 einen großen Teil zur Wissenstandserweiterung auf diesem Gebiet bei. Es wurde jedoch auch festgestellt, dass das Fragile-X-Syndrom, trotz eines vorhandenen typischen Phänotyps bei den Betroffenen nicht immer auf cytogentischer Grundlage nachgewiesen werden konnte.^[10]

Sutherland stellte dann 1977 Untersuchungen zu den besonderen Bedingungen der Darstellung der fragilen Stelle auf dem X-Chromosom an und fand heraus, dass die brüchige Stelle unter Zuhilfenahme eines folesäurearmen Mediums bei männlichen Betroffenen einwandfrei nachgewiesen werden konnte.

Im Jahre 1982 konnte man bei den noch lebenden Familienangehörigen der von Martin und Bell 1943 untersuchten Familie das Fragile-X-Syndrom aufgrund des cytogentischen Verfahrens feststellen.^[11]

1992 schließlich konnte durch die Studien von 3 voneinander unabhängig arbeitenden Forscherteams die fragile Stelle auf dem X-Chromosom genau lokalisiert und beschrieben werden. Im Bereich für das Fragile-X-Gen (FMR 1, Fragile X Mental Retardation Gen 1) wurde eine Trinukleotidverlängerung (Verlängerung eines Basentriplett auf der DNS) festgestellt, welche für das Fragile-X-Syndrom als Auslöser gilt.^[12]

Mit Hilfe molekulargenetischer Verfahrensweisen konnte ab diesem Zeitpunkt eine spezifische Veränderung des FMR 1 nachgewiesen werden.

Eine nähere Beschreibung der in diesem Kapitel aufgeführten klinischen Diagnoseverfahren folgt in Kapitel 2.4.

Abb. 1: Schematische Darstellung eines X-Chromosoms mit markierter Stelle des FMR1-Gens^[13]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

2.2 Zur Prävalenz des Fragilen-X-Syndroms

Die Häufigkeitsangaben zum Fragilen-X-Syndrom schwanken je nach Autor und angewandter klinischer Diagnoseverfahren.

Frühere Prävalenzangaben, welche aufgrund cytogentischer Diagnosemethoden festgestellt wurden, ergaben folgende beispielhafte Ergebnisse:

Abb. 2: Prävalenz des Fragilen-X-Syndroms aufgrund cytogenetischer Untersuchungen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Da durch cytogentische Methoden eine Diagnose des Fragilen-X-Syndroms nicht immer einwandfrei möglich war, mussten nach Einführung der molekulargenetischen Diagnose viele Forschungszahlen früherer Untersuchungen verworfen werden. Im Folgenden soll ein Überblick über Prävalenzraten gegeben werden, die anhand molekulargenetischer Untersuchungen, welche ab 1992 möglich waren, festgestellt wurden.

Abb. 3: Prävalenz des Fragilen-X-Syndroms aufgrund molekulargenetischer Untersuchungen^[14]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die durch cytogenetische Verfahren hohen Prävalenzraten konnten in molekulargenetischen Untersuchungen nicht bestätigt werden. Dennoch ist anzunehmen, dass die reale Auftretenshäufigkeit über den Angaben molekulargenetischer Forschungen liegt. Dies liegt daran, dass das Fragile-X-Syndrom weltweit einen geringen Bekanntheitsgrad aufweist und viele Kinder daher noch nicht diagnostiziert sind. Es kann also davon ausgegangen werden, dass sich unter denjenigen Schülern an Lern- und Geistigbehindertenschulen, die als Kinder mit mentaler Behinderung unbekannter Genese bisher nicht befriedigend diagnostiziert wurden, eine große Zahl von Jungen und Mädchen mit Fragilem-X-Syndrom befindet.^[15]

[...]

^[1] Linder H. et al.: Biologie, Schroedel Verlag GmbH, Hannover 1998, S. 293

^[2] ebd.: S. 293-296

^[3] Linder H. et al.: Biologie, Schroedel Verlag GmbH, Hannover 1998, S. 34 f.

^[4] Sarimski, K.: Entwicklungspsychologie genetischer Syndrome, Hogrefe, Göttingen 1997, S. 10

^[5] ebd.: S. 11

^[6] vgl.: Steglich, K.: Diagnose „Fragiles-X Syndrom“ – Nutzen für die schulische Förderung, 2003, S.32

^[7] Steglich, K.: Diagnose „Fragiles-X Syndrom“ – Nutzen für die schulische Förderung, 2003, S.1

^[8] vgl.: Sarimski, K.: Entwicklungspsychologie genetischer Syndrome, Hogrefe, Göttingen 1997, S.113

^[9] vgl.:Steglich, K.: Diagnose „Fragiles-X Syndrom“ – Nutzen für die schulische Förderung, 2003, S.28

^[10] vgl.:ebd.: S. 28

^[11] vgl. Froster, U.: Das Fragile-X-Syndrom, MMV Medizinverlag, München 2000, S.28

^[12] vgl.: Steglich, K.: Diagnose „Fragiles-X Syndrom“ – Nutzen für die schulische Förderung, 2003, S.28 f.

^[13] online unter: http://de.wikipedia.org/wiki/Fragiles_X-Syndrom ; Abruf am 29.01.2006

^[14] Brosthaus, K.: Möglichkeiten der Förderung bei Kindern und Jugendlichen mit Fragilem-X-Syndrom, Dortmund 2000, S. 11

^[15] vgl.: Lang, P., Sarimski, K.: Das Fragile-X-Syndrom, Ernst Reinhardt Verlag, München 2003, S.78