Mukoviszidose: Ursache, Vererbung, Therapie

Vertiefung zum ThemaErbkrankheiten

In Deutschland kommen jedes Jahr rund 200 Kinder mit Mukoviszidose zur Welt – meist bei Eltern, die nichts von ihrer Anlage wussten. Heute wird jedes Neugeborene darauf getestet, und neue Medikamente haben die Aussichten der Betroffenen in wenigen Jahren stark verändert. Hier erfährst du, was hinter der Erkrankung steckt.

Einfach erklärt

Diese Seite vertieft das Thema Erbkrankheiten. Bei Mukoviszidose bilden viele Organe einen sehr zähen Schleim. Er verstopft vor allem die Lunge und die Bauchspeicheldrüse. Typisch ist auch sehr salziger Schweiß. In Deutschland leben etwa 8.000 Menschen mit Mukoviszidose.

Die Ursache liegt in einem Gen. Ein Gen ist ein Abschnitt im Erbgut. Es enthält den Bauplan für einen Kanal in der Zelle. Dieser Kanal lässt Salz hinaus. Wasser folgt dem Salz. Ohne Kanal bleibt der Schleim zäh.

Das Wichtigste:

• Kranke Menschen haben zwei veränderte Allele. Allele sind die zwei Ausführungen von einem Gen.
• Menschen mit einem veränderten Allel sind gesund. Sie heißen Anlageträger. Etwa jeder 29. bis 34. Mensch ist Anlageträger.
• Seit 2016 gibt es einen Test für alle Neugeborenen.
• Neue Medikamente helfen dem Kanal bei der Arbeit. Heilen können sie die Krankheit aber nicht.

Merke: Für Mukoviszidose braucht es zwei veränderte Allele, eins von jedem Elternteil.

Was ist Mukoviszidose?

Der Name verrät viel: Das lateinische mucus bedeutet Schleim, viscidus zäh. Bei Mukoviszidose bilden die Drüsen und Schleimhäute vieler Organe ein zu zähes Sekret. In den Atemwegen verstopft es die kleinen Bronchien. Bakterien finden dort ideale Bedingungen, wiederkehrende Infektionen schädigen die Lunge mit der Zeit. In der Bauchspeicheldrüse blockiert der Schleim die Ausführgänge, sodass Verdauungsenzyme fehlen. Manche Babys haben schon kurz nach der Geburt einen Darmverschluss durch zähes Kindspech (Mekoniumileus). Typisch ist außerdem sehr salziger Schweiß, und die meisten Männer mit Mukoviszidose sind ohne medizinische Hilfe unfruchtbar, weil die Samenleiter fehlen oder verschlossen sind.

In Deutschland leben etwa 8.000 Menschen mit Mukoviszidose. Wie stark die Beschwerden sind, unterscheidet sich von Mensch zu Mensch deutlich. Wie Mukoviszidose im Vergleich zu anderen genetisch bedingten Erkrankungen wie Hämophilie oder Chorea Huntington vererbt wird, zeigt das Hauptkapitel.

Ursache: ein defekter Chloridkanal

Das Gen CFTR enthält den Bauplan für ein Kanalprotein in der Zellmembran von Schleimhautzellen. Der Name steht für cystic fibrosis transmembrane conductance regulator. Der Kanal lässt Chlorid-Ionen (Cl⁻) aus der Zelle auf die Oberfläche der Schleimhaut. Weil Wasser durch Osmose dem Salz folgt, entsteht so ein dünner Flüssigkeitsfilm. Darin schlagen die Flimmerhärchen und transportieren den Schleim samt Staub und Keimen aus den Atemwegen hinaus.

Bekannt sind etwa 2.000 verschiedene Veränderungen im CFTR-Gen. Mit Abstand am häufigsten ist die Variante F508del: Drei Basen fehlen, dem Protein fehlt dadurch die Aminosäure Phenylalanin an Position 508. Der Mukoviszidose e.V. nennt für sie einen Anteil von rund 85 Prozent. Das veränderte Protein faltet sich falsch, wird in der Zelle als fehlerhaft erkannt und abgebaut, bevor es die Zellmembran erreicht. Auf der Ebene der DNA ist das eine Deletion im Leseraster – mehr zu solchen Mutationen findest du bei den Punktmutationen im Kapitel Humangenetik und Krankheiten.

Wie wird Mukoviszidose vererbt?

Mukoviszidose folgt einem autosomal-rezessiven Erbgang: Erkrankt ist nur, wer zwei veränderte CFTR-Allele besitzt. Menschen mit einem veränderten und einem intakten Allel sind gesunde Anlageträger, denn ein funktionierendes Allel liefert genug Kanäle. Sind beide Eltern Anlageträger, hat jedes ihrer Kinder eine Wahrscheinlichkeit von 25 Prozent, zu erkranken, und von 50 Prozent, selbst Anlageträger zu sein. Woran du diesen Erbgang im Stammbaum erkennst, zeigt die Seite zum autosomal-rezessiven Erbgang.

Anlageträger sind viel häufiger, als die Zahl der Erkrankten vermuten lässt. Aus der Häufigkeit von etwa 1 zu 3.300 bis 1 zu 4.500 bei Neugeborenen ergibt sich mit dem Hardy-Weinberg-Gesetz, dass in Deutschland etwa jeder 29. bis 34. Mensch eine Anlage trägt. Wer wissen möchte, ob eine Mukoviszidose in der Familie ein Risiko für eigene Kinder bedeutet, kann eine genetische Beratung nutzen. Weitere autosomal-rezessive Erkrankungen findest du in der Erbkrankheiten-Liste.

Diagnose: Neugeborenen-Screening und Schweißtest

Seit 2016 wird in Deutschland jedes Neugeborene auf Mukoviszidose untersucht, wenn die Eltern zustimmen. Dafür reichen einige Tropfen Blut aus der Ferse, die ohnehin für das Neugeborenen-Screening abgenommen werden. Das Labor geht in Stufen vor:

1. Immunreaktives Trypsin (IRT)Gemessen wird ein Protein aus der Bauchspeicheldrüse. Bei Mukoviszidose ist es im Blut von Neugeborenen oft erhöht.
2. Pankreatitis-assoziiertes Protein (PAP)Ist IRT erhöht, wird aus derselben Probe ein zweiter Stoff aus der Bauchspeicheldrüse bestimmt.
3. DNA-TestIst auch dieser Wert erhöht, sucht das Labor nach den häufigsten CFTR-Varianten. Werden eine oder zwei gefunden, muss der Befund abgeklärt werden.
4. SchweißtestZur Abklärung wird der Chloridgehalt im Schweiß gemessen. Ein hoher Wert bestätigt die Diagnose.

Ein auffälliges Screening ist noch keine Diagnose: Nicht bei jedem Kind bestätigt sich die Mukoviszidose. Um Eltern unnötige Sorgen durch falsch-positive Ergebnisse zu ersparen, hat der Gemeinsame Bundesausschuss 2025 beschlossen, dass künftig auch Kinder mit einem sehr hohen IRT-Wert immer zusätzlich einen DNA-Test erhalten – vorausgesetzt, die Eltern stimmen zu. Bisher galt ein sehr hoher IRT-Wert allein schon als auffällig.

Therapie: von der Atemphysiotherapie zu CFTR-Modulatoren

Lange konnte man nur die Folgen behandeln: täglich Atemphysiotherapie und Inhalationen, um den Schleim zu lösen, Antibiotika gegen Infektionen, Verdauungsenzyme zu jeder Mahlzeit und eine kalorienreiche Ernährung. Das bleibt wichtig. Seit 2012 gibt es zusätzlich Medikamente, die am Kanal selbst ansetzen, die CFTR-Modulatoren:

Medikament	Wirkstoffe	EU-Zulassung	Hinweise
Kalydeco	Ivacaftor	23.07.2012	erster Modulator, zunächst für seltene Varianten, bei denen der Kanal zwar in der Membran sitzt, sich aber nicht richtig öffnet
Kaftrio	Elexacaftor, Tezacaftor, Ivacaftor	21.08.2020	laut Mukoviszidose e.V. ab 2 Jahren und für Menschen mit mindestens einer passenden Variante zugelassen, rund 90 Prozent der Betroffenen
Alyftrek	Vanzacaftor, Tezacaftor, Deutivacaftor	30.06.2025	ab 6 Jahren; nur einmal täglich einzunehmen

Die Wirkstoffe haben zwei Aufgaben. Korrektoren wie Elexacaftor und Tezacaftor helfen dem fehlgefalteten Protein, sich richtiger zu falten und die Zellmembran zu erreichen. Potentiatoren wie Ivacaftor sorgen dafür, dass sich der Kanal in der Membran häufiger öffnet. Für viele Betroffene haben die Modulatoren Lungenfunktion und Lebensqualität deutlich verbessert. Nach Zahlen des Deutschen Mukoviszidose-Registers (Berichtsband 2024) liegt die geschätzte Lebenserwartung eines heute geborenen Kindes mit Mukoviszidose bei 68 Jahren. Heilen können die Modulatoren die Erkrankung aber nicht: Sie müssen lebenslang genommen werden und wirken nicht bei allen Varianten.

Vertiefung Oberstufe: Mutationsklassen – warum ein Medikament nicht für alle passt

Die rund 2.000 bekannten CFTR-Varianten wirken an unterschiedlichen Stellen auf dem Weg vom Gen zum funktionierenden Kanal. Fachleute fassen sie deshalb in Klassen zusammen; meist werden sechs unterschieden:

• Klasse I: Es entsteht gar kein vollständiges Protein, etwa durch eine Nonsense-Mutation mit vorzeitigem Stoppcodon.
• Klasse II: Das Protein entsteht, faltet sich aber falsch und wird abgebaut, bevor es die Membran erreicht. Hierher gehört F508del.
• Klasse III und IV: Der Kanal sitzt in der Membran, öffnet sich aber zu selten (III) oder leitet Chlorid-Ionen schlecht (IV).
• Klasse V und VI: Es entsteht zu wenig korrektes Protein (V), oder der Kanal ist in der Membran instabil und wird zu schnell abgebaut (VI).

Daraus folgt die Logik der Therapie. Ein Potentiator wie Ivacaftor hilft vor allem bei Klasse-III- und -IV-Varianten, weil dort Kanäle vorhanden sind, die nur schlecht arbeiten. Bei F508del (Klasse II) braucht es zusätzlich Korrektoren, die mehr Kanäle in die Membran bringen. Bei zwei Klasse-I-Varianten können Modulatoren dagegen nichts bewirken: Wo kein Protein ist, kann kein Medikament es verbessern. Für diese Menschen wird an anderen Ansätzen geforscht, etwa an Gentherapien, die eine intakte Kopie des Gens in die Zellen der Atemwege bringen sollen, oder an mRNA-Therapien. Zugelassen ist davon bisher keine.

Dass ein Medikament gezielt für bestimmte Genvarianten entwickelt und zugelassen wird, ist ein Beispiel für personalisierte Medizin. Vor Beginn einer Modulator-Therapie wird deshalb immer geprüft, welche Varianten ein Mensch trägt.

Fachbegriffe

CFTR

Gen auf Chromosom 7 und Kanalprotein, das Chlorid-Ionen durch die Zellmembran von Schleimhautzellen leitet.

F508del

Häufigste CFTR-Variante: Drei Basen fehlen, dem Protein fehlt Phenylalanin an Position 508.

Anlageträger

Gesunder Mensch mit einem veränderten und einem intakten CFTR-Allel.

Schweißtest

Messung des Chloridgehalts im Schweiß; ein hoher Wert bestätigt die Diagnose.

CFTR-Modulator

Medikament, das die Faltung (Korrektor) oder Öffnung (Potentiator) des CFTR-Kanals verbessert.

Neugeborenen-Screening

Untersuchung eines Blutstropfens kurz nach der Geburt auf bestimmte behandelbare Erkrankungen.

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