Poremećaj metabolizma razgranatog lanca aminokiselina

Valin, leucin i izoleucin su aminokiseline razgranatog lanca; nedostatak enzima koji su uključeni u njihov metabolizam, dovodi do nakupljanja organskih kiselina s teškom metaboličkom acidozom.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]

Javorov sirupni poremećaj

To je skupina autosomnih recesivnih bolesti uzrokovanih nedostatkom jedne ili više podjedinica dekarboksilaze, aktivne u drugoj fazi katabolizma razgranatog lanca aminokiselina. Unatoč činjenici da su relativno rijetke, njihova je učestalost značajna među amishima i menontonima (vjerojatno 1/200 porodica).

Simptomi uključuju karakterističan miris tijela nalik javorov sirup (posebno jak u cerumen) i ozbiljno stanje u prvim danima života, počevši s pojavom povraćanje i pospanost, a ako se ne liječi, napreduje do konvulzija, kome i smrti. U bolesnika s blagim oblicima bolesti, simptomi se mogu manifestirati samo pod stresom (na primjer, infekcija, operacija).

Biokemijske promjene uključuju izrazito ketonomije i acidemiju. Dijagnoza se temelji na povećanju razine aminokiselina s razgranatim lancem u plazmi (osobito leucin).

U akutnom razdoblju može biti neophodna peritonealna dijaliza ili hemodijaliza s istovremenom intravenskom hidratacijom i prehranom (uključujući visoke doze glukoze). Dugotrajno liječenje uključuje ograničavanje opskrbe hranom aminokiselinskim razgranatim lancem; istodobno, male količine su potrebne za normalni metabolizam. Tiamin je ko-faktor dekarboksilacije, a neki bolesnici reagiraju poboljšanjem primjene visokih doza tiamina (do 200 mg oralno jednom dnevno).

Isovalerična kiselina

Treći korak u metabolizmu leucina je konverzija izovaleril-CoA u 3-metilkrotonil CoA, korak dehidrogenacije. Nedostatak ove dehidrogenaze dovodi do povećanja razine izovalerne kiseline, takozvanog sindroma "znojavih stopala", budući da akumulirana isovalerinska kiselina miris poput znoja.

Simptomi akutnog oblika razvija u prvim danima života i uključuju nisku količinu unosa hrane, povraćanje i respiratornog zatajenja, pojavljuju s razvojem metaboličke acidoze u bolesnika s dubokom aniona jaz, hipoglikemije i hyperammonemia. Često razvija ugnjetavanje funkcije koštane srži. Kronični isprekidani oblik možda se ne pojavljuje nekoliko mjeseci ili čak godina.

Dijagnoza se temelji na otkrivanju povišene razine izovalerne kiseline i njegovih metabolita u krvi ili urinu. U akutnom obliku, liječenje uključuje intravenoznu rehidraciju i parenteralnu prehranu (uključujući visoke doze glukoze) i mjere za povećanje izlučivanja izovalerne kiseline; glicin i karnitin mogu povećati njegovo izlučivanje. Ako ove mjere nisu dovoljne, zamjenska transfuzija krvi i peritonealna dijaliza mogu biti neophodni. Dugotrajno liječenje uključuje ograničavanje unosa leucina u hranu i nastavak dodatne primjene glicina i karnitina. Prognoza je izvrsna za liječenje.

Propionska acidoza

Nedostatak propionil-CoA karboksilaze, enzim odgovoran za pretvorbu propionske kiseline u metil malonat, dovodi do akumulacije propionske kiseline. Simptomi se pojavljuju u prvim danima ili tjednima života i uključuju niski apetit, povraćanje i respiratorni neuspjeh zbog metaboličke acidoze s dubokim anionskim jazom, hipoglikemijom i hiperammonemijom. Konvulzije se mogu razviti, a često se naziva i depresija koštane srži. Fiziološki stres može izazvati ponovljene napade. U budućnosti, pacijenti mogu imati mentalnu retardaciju i neurološke poremećaje. Propionska kiselina može također biti dio poremećaja s višestrukim nedostatkom karboksilata, nedostatkom biotina ili biotinidaze.

Dijagnoza se predlaže povišene razine metabolita propionske kiseline, uključujući i metiltsitrat Tiglat i konjugate glicina u urinu i krvi i potvrditi mjerenjem aktivnosti propionil CoA karboksilaze u leukocitima ili kulturi fibroblasta. Liječenje akutnih manifestacija uključuje intravenoznu hidrataciju (uključujući visoke doze glukoze) i parenteralnu prehranu; može biti korisno karnitin. Ako ove mjere nisu adekvatne, može biti potrebna peritonealna dijaliza ili hemodijaliza. Dugotrajno liječenje uključuje dijetetski restrikcijskih dolaznog prekursora amino kiselina i masnih kiselina s lancem-dodan, te eventualno dodatno kontinuirano davanje karnitina. Neki pacijenti reagiraju na visoke doze biotina, kao što je to ko-faktor za propionil-CoA karboksilaze i drugima.

Metil malonat acidemija

Ovaj poremećaj je posljedica manjka metilmalonil-CoA mutaze koja pretvara metilmalonil-CoA (produkt karboksiliranja propionil-CoA) u succinil-CoA. Adenozilkobalamin, metabolit vitamina B12, je kofaktor; njegov nedostatak također može uzrokovati metilmalonsku kiselinu (kao i homocistinuriju i megaloblastičku anemiju). Podiže se akumulacija metilmalonske kiseline. Starost, kliničke manifestacije i liječenje slični su onima s propionskom kiselinom, osim što u nekim bolesnicima može biti djelotvoran kobalamin, a ne biotin.