Pregled poremećaja metabolizma aminokiselina

Autor: Matt Demczko, MD
Urednik sekcije: prof. prim. dr. sc. Joško Markić, dr. med.
Prijevod: Paola Krnjaić, dr. med.

Poremećaji metabolizma aminokiselina su nasljedni metabolički poremećaji. Nasljedni poremećaji nastaju kada roditelji prenesu mutirane gene koji uzrokuju ove bolesti svojoj djeci. Kod većine nasljednih metaboličkih poremećaja oba roditelja oboljelog djeteta nose kopiju mutiranog gena. Budući da su za pojavu poremećaja obično potrebne dvije kopije mutiranog gena, obično niti jedan roditelj nema bolest. Neki nasljedni metabolički poremećaji su X-vezani, što znači da samo jedna kopija mutiranog gena može uzrokovati poremećaj kod dječaka.

Amino kiseline su građevne jedinice proteina i imaju brojne funkcije u organizmu. Tijelo proizvodi neke aminokiseline koje su mu potrebne, a druge dobiva iz hrane. Nasljedni poremećaji metabolizma aminokiselina mogu biti rezultat poremećene razgradnje aminokiselina ili sposobnosti tijela da ih unese u stanice. Budući da ti poremećaji uzrokuju simptome rano u životu, provodi se rutinski probir novorođenčadi za nekoliko uobičajenih poremećaja aminokiselina. U Sjedinjenim Američkim Državama, vrši se novorođenački probir za

  • Homocistinuriju

  • bolest javorovog sirupa (urin)

  • fenilketonuriju

  • Tirozinemiju

Vrši se novorođenački probir za još nekoliko drugih nasljednih bolesti, ali probiri se razlikuje od države do države.

Aminokiseline razgranatih lanaca

Aminokiseline razgranatog lanca nazivaju se "razgranatim lancima" zbog njihove kemijske strukture. Leucin, izoleucin i valin su aminokiseline razgranatog lanca koje su građevni blokovi proteina u tijelu. Ako se ove aminokiseline ne metaboliziraju pravilno, one i njihovi toksični nusproizvodi nakupljaju se u krvi i mokraći, što uzrokuje određene poremećaje.

Izovalerična acidemija

Kada se aminokiselina leucin ne metabolizira pravilno, u tijelu se nakupljaju štetne razine izovalerične kiseline. U izovaleričnoj acidemiji, enzim potreban za razgradnju leucina, zvan izovaleril CoA dehidrogenaza, ili nije prisutan u dovoljnoj količini ili mu je poremećena funkcija. Izovalerična acidemija, također je poznata kao sindrom znojnih stopala, zbog nakupljene izovalerične kiseline koja miriše na znoj.

Postoje dva oblika izovalerične acidemije. Jedan oblik očituje se tijekom prvih nekoliko dana života, a drugi oblik nekoliko mjeseci ili godina nakon rođenja. Simptomi koji se javljaju u prvih nekoliko dana života uključuju loše hranjenje, povraćanje i probleme s disanjem jer se kod dojenčadi nakuplja kiselina u krvi (metabolička acidoza), nizak šećer u krvi (hipoglikemija), te povećanje amonijaka u krvi (hiperamonemija). Može doći do poremećaja sinteze krvnih stanica u koštanoj srži. Simptomi oblika bolesti koji se javljaju kasnije u životu su prolazni i slični su simptomima bolesti koja se javlja u ranijoj životnoj dobi, samo su blaži.

Dijagnoza izovalerične acidemije se postavlja laboratorijskim testovima krvi i urina u kojima su povišene razine izovalerične kiseline.

U terapiji izovalerične acidemije koristi se parenteralna hidracija i visoke doze glukoze te suplementi glicina kako bi pomogli eliminirati višak kiseline. Ako ove mjere ne pomognu, liječnici će možda morati odstraniti malu količinu dojenačke krvi (jedna šprica po ciklusu) i zamjeniti je istom količinom svježe krvi donora i na taj način odstraniti supstancu iz krvi putem katetera koji je postavljen kroz trbušnu stijenku u trbušnu šupljinu (zvano peritonealna dijaliza). Svi oboljeli trebaju ograničiti konzumaciju leucina i nastaviti uzimati suplement glicina i još jedne aminokiseline zvane karnitin. Prognoza je izvrsna s liječenjem.

Bolest javorovog sirupa

Djeca s bolešću mokraće od javorovog sirupa nisu u stanju metabolizirati leucin, izoleucin i valin. Nusproizvodi ovih aminokiselina se nakupljaju, uzrokujući neurološke promjene, uključujući napadaje iintelektualni invaliditet. Ovi nusproizvodi također uzrokuju miris tjelesnih tekućina i tvari, poput urina, znoja i ušnog voska nalik javorovom sirupu. Ova je bolest najčešća među menonitskim obiteljima.

Postoje mnogi oblici bolesti javorovog sirupa. U najtežem obliku, kod novorođenčadi se javlja povraćanje i letargija, a zatim razvijau neurološke poremećaje, uključujući konvulzije i komu, tijekom prvih dana života i ako se ne liječi, mogu umrijeti u roku od nekoliko dana do nekoliko tjedana. U blažim oblicima djeca izgledaju zdrava sve do infekcije, kirurškog zahvata ili drugog fizičkog stresa kada se javlja povraćanje, zanošenje u hodu, zbunjenost i koma.

Od 2007. gotovo sve države u Sjedinjenim Američkim Državama su tražile da se provodi novorođenački probir na bolest javorovog sirupa iz krvi. Liječnici također traže povišenu razinu aminokiselina u krvi. Dijagnoza se potvrđuje genetskim testiranjem.

Kod težih oblika bolesti provodi se stroga eliminacijska dijetua. Ponekad je potrebno ukloniti štetne međuprodukte peritonealnom dijalizom ili hemodijalizom. Također je potreban unos tekućine i hranjivih tvari venskim putem.

Neka djeca s blagim oblikom bolesti imaju koristi od injekcija vitamina B1 (tiamin). Nakon što se postigne dobra kontrola bolesti, djeca mogu jesti samo posebnu hranu koja u sebi sadrži iznimno male količine leucina, izoleucina i valina. Svi koji sudjeluju u njezi ovakvog djeteta trebali bi imati razvijen plan za liječenje metaboličke krize zbog nakupljanja toksičnih supstanci u krvi i hipoglikemije. Metaboličke krize su najčešće uzrokovane uobičajenim infekcijama.

Presađivanje jetre je trajni način liječenja bolesti.

Metilmalonska acidemija

Kada određeni enzim nije funkcionalan, u tijelu se nakupljaju štetne razine metilmalonske kiseline. Ovaj poremećaj također može biti uzrokovan nedostatkom vitamina B12 (kobalamin). Dob u kojoj simptomi počinju, simptomi i liječenje slični su kao i kod propionske acidemije, osim što liječnici mogu dati suplementevitamina B12 umjesto biotina.

Propionska acidemija

Kada specifični enzim (vrsta proteina) nazvan propionil CoA karboksilaza nije funkcionalan, nakupljaju se štetne razine propionske kiseline u tijelu.

U većine zahvaćene novorođenčadi simptomi počinju u prvim danima ili tjednima života i uključuju poteškoće s hranjenjem, povraćanje i probleme s disanjem jer se u dojenčadi nakuplja kiseline u krvi (metabolička acidoza), dolazi do pada razine šećera u krvi (hipoglikemija), te povećanja razine amonijaka u krvi (hiperamonemija). Mogu se pojaviti napadaji ili koma. Metaboličku krizu mogu izazvati post, vrućica ili infekcije. Djeca žive sa ovom bolesti mogu imati bubrežne probleme, intelektualne i neurološke poteškoće te srčane probleme.

Dijagnoza se postavlja nalazom povišene razine propionske kiseline u krvi i urinu. Dijagnoza se potvrđuje mjereći razinu propionil CoA karboksilaze u leukocitima ili u drugim tkivnim stanicama i/ili genetskim testiranjem.

U terapiji propionske acidemije liječnici ordiniraju parenteralnu hidraciju i prehranu (uključujući visoke doze dekstroze) te restrikciju konzumacije proteina u dojenačkom razdoblju. Ako ove mjere ne rezultiraju učinkom, možda će biti potrebno provesti peritonealnu dijalizu ili hemodijalizu kako bi se odstranile štetne supstance iz krvi. Kako djeca rastu, i dalje je potrebno provoditi restrikcijsku dijetu, a možda će morati uzimati suplemente karnitina. Liječnici često takvoj djeci propisuju antibiotike jer crijevne bakterije dovode do nakupljanja propionske kiseline. Svi koji skrbe za takvu djecu trebaju imati razrađen plan za rješavanje metaboličke krize i hipoglikemije.

Više informacija

Slijede neki izvori na engleskom jeziku koji mogu biti korisni. Imajte na umu da PRIRUČNIK nije odgovoran za sadržaj ovih izvora.

  • National Organization for Rare Disorders (NORD): Ovaj izvor pruža informacije roditeljima i obiteljima o rijetkim bolestima, uključujući popis rijetkih bolesti, grupe za podršku i izvore kliničkih ispitivanja.

  • Genetic and Rare Diseases Information Center (GARD): Ovaj izvor pruža lako razumljive informacije o rijetkim ili genetskim bolestima.