Stoffwechselkrankheiten sind im Allgemeinen Erkrankungen des gesamten Organismus, können jedoch „leichte“ (wie z.B. Milchzuckerintoleranz) oder „schwere" Ausmaße bzw. Symptome haben. Bei vielen metabolischen Störungen steht der Funktionsdefekt von Organen oder eines Systems im Vordergrund. Leidet eine Person etwa am sogenannten Gaucher-Syndrom, bei dem es dem Körper an einem Enzym zum Abbau zuckerhaltiger Stoffe mangelt, schwellen Organe des Patienten wie Milz, Leber oder Lunge an. Irreparable Schäden entstehen, die zum Tod führen können. Bei bestimmten Stoffwechselerkrankungen kann der Körper Speicher- und Botenstoffe nicht mehr abbauen, der Stoffwechsel im Organismus wird gestört.

Treten mehrere Fettstoffwechselstörungen auf, wird auch das Gehirn maßgeblich beeinträchtigt, die Skelettmuskulatur dagegen bei Zuckerstoffwechselstörungen. Von primären metabolischen Myopathien spricht man bei Erkrankungen der Muskulatur, die auf genetisch bedingten Störungen des anaeroben oder aeroben Energiestoffwechsels beruhen. Hierbei kommt es als Folge zu Muskelkrämpfen, Muskelschwund, belastungsinduzierbarer Muskelschwäche und Kreatinkinaseerhöhungen in verschiedener Ausprägung. Zu den metabolischen Myopathien gehören sowohl Glykogenspeicher-Erkrankungen wie Morbus Pompe (1 von 40.000 Lebendgeburten), bei der der Körper genetisch bedingt nicht in der Lage ist, das Enzym α-1,4-Glukosidase in ausreichender Menge zu produzieren, als auch Lipidmyopathien und Einzelenzym-Stoffwechselerkrankungen (z.B. MAD-Mangel). Stoffwechselstörungen sind häufig die Konsequenz von beispielsweise Zöliakie, Sprue und dadurch entstehenden Vitaminmangel-Zuständen, die zur Blutarmut oder Infektionsanfälligkeit führen können. Auf der anderen Seite können Stoffwechselkrankheiten selbst Ursache für Erkrankungen wie Arteriosklerose sein.

Treten Stoffwechselerkrankungen bereits zum Beispiel in den ersten Lebensmonaten auf, so sind sie zumeist mit ausgeprägter neurologischer Dysfunktion verbunden. Das zentrale Nervensystem mit seiner Entwicklung bis zur Adoleszenz ist besonders anfällig für die Entwicklung einer metabolischen Enzephalopathie, da durch den enzymatisch determinierten Defekt benötigte Stoffwechselbausteine fehlen und/oder toxische Metaboliten bzw. pathologische Abbauprodukte akkumulieren. Hereditäre Stoffwechseldefekte wie das Crigler-Najjar-Syndrom haben zumeist eine Schädigung des Nervensystems zur Folge: Man spricht von neurometabolischen und heredodegenerativen Erkrankungen.

Metabolische Erkrankungen, allen voran das metabolische Syndrom bzw. „tödliche Quartett“ (Übergewicht, Fettstoffwechselstörungen, Bluthochdruck sowie Insulinresistenz), sind von einer großen Anzahl von Stoffwechsel-Verschiebungen gekennzeichnet, die bereits lange vor dem Auftreten der eigentlichen Erkrankung erkannt und beeinflusst werden können. Die Teilerkrankungen des metabolischen Syndroms bedürfen einer voneinander unabhängigen Behandlung, während die nicht-medikamentösen Ansätze allerdings weitgehend ähnlich sind. Hierzu zählen unter anderem eine Gewichtsreduktion sowie Bewegung bzw. Muskelarbeit. Erst wenn diese Strategien keinen Erfolg gebracht haben, werden Medikamente empfohlen - zum Beispiel Fibrate oder Cholesterin-Synthese-Hemmer (Statine).

Seit Kurzem werden zudem sogenannte genomweite Assoziationsstudien mit Stoffwechselprodukten durchgeführt, bei denen mit Hilfe von DNA-Microarrays (vulgo Chips) quer über das ganze Genom Hunderttausende Genvariationen der Probanden bestimmt werden. Treten Genvariationen in einer Gruppe besonders häufig auf, kann man somit den genomischen Lokus identifizieren, in welchem Kandidatengene liegen können, und durch weitere DNA-Analysen auf entsprechende Gene bzw. funktionelle Genvariationen schließen. Die Erkennung entsprechend involvierter Gene gilt als Grundlage, um Therapien für die Behandlung von Stoffwechselkrankheiten zu entwickeln.

Ein Drittel der Forschungsprojekte deutscher Biotechfirmen konzentriert sich auf Krebserkrankungen. Daneben rücken aber auch metabolische Erkrankungen vermehrt ins Zentrum. Deren Anteil konnte in den vergangenen Jahren von zwei auf fünf Prozent ausgebaut werden (*2). Auf europäischer Ebene ist die Onkologie mit insgesamt 516 Wirkstoffkandidaten zwar noch immer das am intensivsten beforschte Therapiegebiet, jedoch gelangen metabolische Erkrankungen mit derzeit 128 Wirkstoffen immer mehr in den Fokus (zum Vergleich: Infektionskrankheiten mit 262 Wirkstoffen). Hinsichtlich des Umsatzes mit Biotech-Medikamenten (Biopharmazeutika) liegen Stoffwechselerkrankungen in der Bundesrepublik Studien zur Folge dagegen mit 768 Mio. Euro vorn, gefolgt vom Indikationsgebiet Infektionen mit 528 Mio. Euro (*3).

mst