Alpha-1-Antitrypsin-Mangel: Was ist das?
Bei einem Alpha-1-Antitrypsin-Mangel (AATM) stellt der Körper das Protein (Eiweiß) Alpha-1-Antitrypsin (AAT) nicht oder nicht in ausreichender Menge her. Ursache ist ein genetischer Defekt auf dem Chromosom 14. Die seltene Stoffwechselerkrankung ist vererbbar, kann also von den Eltern an ihre Kinder weitergegeben werden.
Wissenschaftliche Beratung:
Prof. Dr. med. Timm Greulich, Universitätsklinikum Marburg, DZL
Dr. rer. med. Martina Veith, Universitätsklinikum Marburg, DZL
Was ist Alpha-1-Antitrypsin?
Alpha-1-Antitrypsin wird hauptsächlich in der Leber gebildet und gelangt von dort in die Blutbahn. Besonders in der Lunge spielt der Eiweißstoff Alpha-1-Antitrypsin eine wichtige Rolle, denn dort macht er sogenannte Proteasen unschädlich. Dies sind Enzyme, die Eiweißmoleküle spalten und abbauen. So zerstören Proteasen zum Beispiel Fremdstoffe und Krankheitserreger in der Lunge. Bei entzündlichen Prozessen und chronischen Reizzuständen werden sie vermehrt produziert.
Fehlt Alpha-1-Antitrypsin, werden die Enzyme nicht mehr ausreichen inaktiviert. Durch die überschießende Aktivität der Proteasen zerstören sie nicht nur potenzielle Krankheitserreger, sondern auch gesunde Zellen in der Lunge. In Folge wird das Lungengewebe immer mehr geschädigt.
Alpha-1-Antitrypsin-Mangel: Folgen und Symptome
Besonders zwei Schädigungen zeigen sich durch einen Alpha-1-Antitrypsin-Mangel:
Schäden in der Lunge durch Alpha-1-Antitrypsin-Mangel (AATM)
Die überaktiven Proteasen schädigen zunehmend das Lungengewebe. Es kommt zu einer chronischen Entzündung. Häufig verengen sich auch die Bronchien dauerhaft. Dies wird als chronisch-obstruktive Lungenerkrankung oder COPD bezeichnet. Im weiteren Verlauf der Erkrankung entsteht eine Überblähung der Lunge, die Lungenbläschen werden zerstört und es entwickelt sich ein Lungenemphysem.
Durch den Verlust der Lungenbläschen verkleinert sich die Lungenoberfläche, sodass weniger Fläche für den Gasaustausch zur Verfügung steht. Betroffene berichten über Atemnot und ein Druckgefühl im Brustkorb sowie über ein erschwertes Ausatmen.
Video: Entzündungen bei Lungenerkrankungen: Das sollten Sie wissen
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Transkript: Entzündungen bei Lungenerkrankungen: Das sollten Sie wissen
Eine gesunde Lunge versorgt den Menschen mit Sauerstoff und transportiert Kohlendioxid ab. Dieser Gasaustausch ist lebenswichtig und bedarf einer riesigen Lungenoberfläche: Beim Erwachsenen erreicht sie die Größe eines Tennisplatzes. Doch die Atmung ist störanfällig. So gelangen neben Sauerstoff und anderen Gasen auch Krankheitserreger und kleine Partikel wie Pollen oder Feinstaub in die Lunge. Die Schleimhaut der Atemwege hält das Atmungsorgan sauber und befördert eingeatmete Partikel wieder hinaus. Am Ende der Atemwege, im Bereich des Gasaustauschs, würde dieser Schleim jedoch stören. Daher ist die Lungenoberfläche dort ungeschützt. Funktioniert die Beseitigung von eingeatmeten Erregern nicht schnell genug, kann es zu einer Infektion kommen und die Atemwege können sich entzünden. Sind die Bronchen entzündet, schwillt die Schleimhaut an und verengt sie. Außerdem entsteht mehr zäher Schleim, der die Atemwege verstopft. Es gibt akute Entzündungen, die wieder abklingen, und chronische Entzündungen, die dauerhaft auftreten. Akute Entzündungen können vorübergehende Erkrankungen wie eine Bronchitis oder Lungenentzündung verursachen. Sie können aber auch eine schon bestehende Lungenerkrankung verschlimmern, zum Beispiel COPD oder Asthma. Sind die Bronchien chronisch - also dauerhaft - entzündet, kann dies der Auslöser einer ganzen Reihe von chronischen Lungenerkrankungen sein, zum Beispiel von Asthma. Das Wissen um die Bedeutung von Entzündungen hilft Forschenden, neue Behandlungsmöglichkeiten zu entwickeln. Entzündungen sind Abwehrreaktion des Immunsystems gegen schädliche Einflüsse. Viele verschiedene Zelltypen und Botenstoffe wirken hier zusammen. Welche genau, unterscheidet sich, je nachdem ob Bakterien, Viren oder andere Partikel bekämpft werden. Ein Zelltyp, der eine Rolle spielen kann, sind spezielle weiße Blutkörperchen: die T-Helferzellen. Es gibt verschiedene Arten von T-Helferzellen, zum Beispiel die TH1- und TH2-Zellen. Sie befinden sich normalerweise in einem Gleichgewicht. Manchmal gewinnen jedoch die TH2-Zellen die Oberhand. Dann entsteht eine sogenannte Typ 2-Entzündung. Daran kann die Behandlung ansetzen. Es gibt verschiedene Medikamentengruppen zur Behandlung von Lungenerkrankungen, zum Beispiel bronchienerweiternde Medikamente oder antientzündliche Mittel. Inzwischen gibt es sogar Wirkstoffe, die gezielt die Typ 2-Entzündung bekämpfen: bestimmte Biologika oder monoklonale Antikörper. Forschende arbeiten mit Hochdruck daran, für immer mehr Lungenerkrankungen diese neuartigen Antikörper zu entwickeln und zu erproben.
Schäden in der Leber durch Alpha-1-Antitrypsin-Mangel
Durch den Defekt im AAT-Gen bildet die Leber zwar Alpha-1-Antitrypsin, das Eiweiß wird allerdings falsch gefaltet und polymerisiert (verklumpt). Die Leber kann das falsch gebildete Protein nicht in die Blutbahn abgeben, sodass es sich in den Leberzellen ansammelt. In Folge kann eine entzündliche Leberschädigung entstehen, die sich durch weitere chronisch-entzündliche Prozesse bis hin zu einer Leberzirrhose (Verhärtung und Vernarbung des Lebergewebes) entwickeln kann.
Beschwerden der Lunge treten meist zwischen dem 30. und 40. Lebensjahr auf, die Störungen der Leber können sich jedoch schon wesentlich früher – auch im Kindes- und Jugendalter – zeigen. Typisch ist eine Gelbfärbung der Haut bei Neugeborenen (sog. neonataler Ikterus), die meistens aber nur vorübergehend ist. Allgemein lässt sich sagen, dass durch einen AAT-Mangel verursachte Lebererkrankungen seltener und auch meist nicht so ausgeprägt sind wie die Erkrankungen der Lunge.
AAT-Mangel: Vererbung, Formen und Genetik
Der Alpha-1-Antitrypsin-Mangel wird autosomal mit kodominanter Genexpression vererbt. Klinisch zeigt er ein funktionell autosomal-rezessives Erkrankungsbild. Das bedeutet, dass die Erkrankung in der Regel nur dann klinisch relevant wird, wenn beide Elternteile eine defekte Genvariante vererben. Personen mit nur einer defekten Genvariante zeigen meist keine oder nur milde Symptome. Sie können jedoch bei Vorliegen zusätzlicher Risikofaktoren ein erhöhtes Krankheitsrisiko aufweisen.
Der Alpha-1-Antitrypsin-Mangel entsteht durch Veränderungen (Mutationen) im sogenannten Serpina1-Gen (Serin-Protease-Inhibitor) auf Chromosom 14. Inzwischen sind mehr als 500 verschiedene Mutationen bekannt, darunter auch viele seltene Mutationen, die die Funktion von Alpha-1-Antitrypsin beeinträchtigen und zu unterschiedlichen Schweregraden der Erkrankung führen können.
AATM-Typen
Die Benennung der verschiedenen Typen des AAT-Mangels ist recht kompliziert und richtet sich nach der genetischen Variante.
Die gesunde Variante des Gens wird als M bezeichnet, die verschiedenen Mutationstypen mit Buchstaben von A bis Z und Null (0). Bei der Bezeichnung des genetischen Typs wird die Abkürzung PI für Proteinase-Inhibitor vorangestellt, die beiden folgenden Großbuchstaben geben den Zustand der beiden Genkopien an. Gesunde Personen mit zwei korrekten Genkopien gehören also zum Typ PI*MM.
- Personen mit nur einer defekten Genkopie sind sogenannte heterozygote Träger, zum Beispiel PI*MZ-Typ. Der AAT-Blutspiegel ist bei Menschen mit diesem Genotyp nur leicht reduziert, sodass sie ein leicht erhöhtes Risiko für Lungen- und Lebererkrankungen haben. Weitere schädliche Einflüsse wie das Zigarettenrauchen können jedoch besonders bei diesen Personen das Risiko für COPD oder ein Lungenemphysem zusätzlich erhöhen.
- Der häufigste Typ bei Alpha-1-Antitrypsin-Mangel ist der homozygote Z-Typ PI*ZZ. Menschen mit diesem Typ tragen in beiden Genkopien die Z-Mutation. Dies führt zu einem stark ausgeprägten AAT-Mangel, sodass die Konzentration von Alpha-1-Antitrypsin im Blut dieser Personen oft erheblich verringert ist. Das Risiko für eine COPD beziehungsweise ein Lungenemphysem liegt beim PI*ZZ-Typ schätzungsweise bei über 50 Prozent.
- Die zweithäufigste Mutation des AAT-Gens ist die S-Mutation. Sie führt zu einer Erkrankung mit relativ milder Ausprägung. Bei Menschen mit nur einem defekten Gen (also heterozygot, PI*MS) ist das Risiko für Lungen- und/oder Lebererkrankung im Vergleich zur Normalbevölkerung nicht erhöht. Erst wenn beide Gene von der S-Mutation betroffen sind (also homozygot, PI*SS), kann es zu Lungenerkrankungen kommen. Im Vergleich zur Z-Mutation sind die Lungenerkrankungen aber deutlich milder ausgeprägt. Ein vermehrtes Auftreten von Lebererkrankungen ist bei Menschen mit S-Mutation nicht beschrieben.
- Gelegentlich kommt es auch zu einer Kombination von S- und Z-Mutation im Serpina1-Gen (Typ PI*SZ). Bei diesem Genotyp ist die Wahrscheinlichkeit für Lungen- und Lebererkrankungen im Vergleich zu Personen ohne erbliche Vorbelastung deutlich erhöht, aber nicht ganz so ausgeprägt wie beim Typ PI*ZZ.
- Bei der sehr seltenen Null-Mutation ist kein AAT nachweisbar. Betroffene haben ein stark erhöhtes Risiko für ein Lungenemphysem, nicht aber für Lebererkrankungen.
Quellen
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- Herold, G. (2025): Innere Medizin, Eigenverlag
- Greulich, T. et al.: Alpha-1-Antitrypsin-Mangel (AATM) – Ein Expertenstatement. Positionspapier der DGP, 03.06.2020 (Letzter Abruf: 22.01.2026)
- Biedermann, A., Köhnlein, T.: Alpha-1-Antitrypsin-Mangel – eine versteckte Ursache der COPD: Überblick über Pathogenese, Diagnostik, Klinik und Therapie. In: Dtsch Arztebl 2006, 103(26): A-1828 / B-1569 / C-1518
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- European Lung Foundation: Alpha-1-Antitrypsin-Mangel. Stand 02/2021(Letzter Abruf: 22.01.2026)
- Alpha-1 Foundation: What is Alpha-1? (Letzter Abruf: 22.01.2026)
Letzte Aktualisierung: 22.01.2026
