Zaburzenia metabolizmu aminokwasów

Aminokwasy to jedne z podstawowych jednostek budulcowych peptydów i białek. W skład organizmów żywych wchodzi 20 głównych aminokwasów oraz niewielka ilość ich pochodnych. Fizjologicznie te wszystkie związki biorą udział w szlakach metabolicznych umożliwiając prawidłowe funkcjonowanie żywych istot.

Czasem, w wyniku defektów genetycznych dochodzi do zaburzeń w przemianach tych aminokwasów, co skutkuje wystąpieniem wielu chorób. Do najczęstszych schorzeń wynikających z zaburzeń przemiany aminokwasów zalicza się: fenyloketonurię, tyrozynemię, alkaptonurię, albinizm, homocystynurię, chorobę syropu klonowego, chorobę Hartnupów i wiele innych

Fenyloketonuria – choroba o „mysim zapachu”

Fenyloketonuria jest to choroba spowodowana brakiem aktywności hydroksylazy fenyloalaninowej powodującej przemianę fenyloalaniny do tyrozyny. Wszystkie defekty metabolizmu tego związku są dziedziczone w sposób autosomalny recesywny. Dzięki badaniom przesiewowym możliwe jest wykrycie defektu u noworodka i wprowadzenie natychmiastowego postępowania leczniczego.

W chwili urodzenia oraz w pierwszych tygodniach życia dziecko rozwija się zupełnie normalnie. Nic nie wskazuje na jakikolwiek defekt. Pierwsze objawy rozpoczynają się dopiero od około 3 miesiąca życia. Dochodzi do zaburzeń w rozwoju psychoruchowym, czasem spotykane są wymioty, wysypki skórne typu wyprysku oraz nieco jaśniejsza karnacja skóry w stosunku do rodzeństwa. Dość charakterystycznym objawem jest mysi zapach dziecka. Opisywane były również przypadki drgawek, hipotonii mięśniowej, nadpobudliwości oraz małogłowia. Jeżeli nie wdroży się leczenia w odpowiednim czasie iloraz inteligencji zwykle nie przekracza 50.

Stężenie fenyloalaniny w surowicy osiąga wartości powyżej 1,2 mmol/l, wzrasta również jej poziom w moczu, przy czym stężenie tyrozyny pozostaje w granicach normy. Dzięki odkryciu wadliwego genu na chromosomie 12 możliwa jest diagnostyka molekularna. Nie ma obowiązku określania aktywności enzymu, aby postawić rozpoznanie. W wielu krajach, w tym również w Polsce wykonuje się testy przesiewowe u noworodków w trzecim dniu życia. Badanie polega na pobraniu krwi na bibułę, wysuszeniu jej, a następnie przekazaniu do odpowiedniego laboratorium wykrywającego fenyloketonurię.

Istnieje również postać złośliwa hiperfenyloalaninemii. Wynika ona z defektu tetrahydrobiopteryny. Objawy są w zasadzie nie do odróżnienia od opisywanej wcześniej postaci klasycznej jednak zmiany nie ustępują po zastosowaniu odpowiedniej diety.

Zobacz również:

Podstawowym leczeniem jest dieta eliminacyjna. Jej szybkie wdrożenie do 3 miesiąca życia jest warunkiem skuteczności leczenia. W tym celu stosuje się odpowiednie mieszanki mlekozastępcze ograniczające podaż fenyloalaniny, bez ryzyka zmniejszania podaży białka. Maksymalne stężenie fenyloalaniny nie powinno przekraczać 3-7mg%. Jej nadmierne obniżenie może z kolei dawać takie objawy jak: senność, niedokrwistość, biegunki, zahamowanie wzrostu, a także zgon. Szczególnym przypadkiem są kobiety w ciąży z fenyloketonurią. Bardzo ważnym jest, aby u każdej kobiety planującej dziecko zalecić zmniejszenie stężenie fenyloalaniny poniżej 10mg%.

Alkaptonuria – choroba ciemniejącego moczu

Alkaptonuria jest chorobą metaboliczną o dziedziczeniu autosomalnie recesywnym. Charakteryzuje się przede wszystkim zjawiskiem ciemnienia moczu w momencie zetknięcia się z powietrzem. Jest to wynik obecności w moczu kwasu homogentyzynowego. Objawy kliniczne wynikają z gromadzenia się w tkankach kwasu homogentyzynowego powodującego zmiany zwyrodnieniowe głównie ujawniające się w kościach.

Choroba syropu klonowego – karmelowy zapach moczu

Choroba jest wynikiem zaburzeń dekarboksylacji ketokwasów doprowadzając do ciężkiego zespołu intoksykacji, bez leczenia kończącego się zgonem lub ciężkim upośledzeniem psychoruchowym.

Najczęściej noworodek rodzi się pozornie zdrowy, jednak już po paru dniach pojawiają się trudności w karmieniu, dziecko jest wiotkie, pojawiają się drżenia, senność i śpiączka. Ponadto stwierdza się hipoglikemię, ketony w moczu oraz kwasicę metaboliczną szybko doprowadzające do zgonu. Aby rozpoznać chorobę należy również stwierdzić podwyższone stężenie waliny, leucyny i izoleucyny we krwi i w moczu. Dodatkowo cechą charakterystyczną może być karmelowy zapach moczu. W każdym przypadku stwierdza się czy objawy ustępują po podaniu witaminy B1.

Leczenie polega na jak najwcześniejszym wprowadzeniu diety eliminacyjnej waliny, leucyny i izoleucyny, odpowiednio zbilansowanej pod względem białka i energii. Umożliwia to prawidłowy rozwój dziecka. Czasem na początku leczenia konieczna może okazać się dializa otrzewnowa, hemodializa lub hemoperfuzja w celu odtrucia organizmu.

Tyrozynemia

Wzrost stężenia tyrozyny we krwi może być wynikiem defektu hydrolazy fumaryloacetooctanu (tyrozynemia typu I) lub wątrobowej transaminazy tyrozyny (tyrozynemia typu II).

Tyrozynemia typu I wynika z gromadzenia się produktu ubocznego katabolizmu tyrozyny tzw. bursztynyloacetonu. Uszkadza on w sposób bezpośredni narządy. W postaci ostrej zmiany pojawiają się już w ciagu pierwszych tygodni/miesięcy życia, doprowadzając do zgonu dziecka z powodu zniszczenia wątroby z towarzyszącymi zaburzeniami krzepnięcia, wodobrzuszem, hepatomegalią, żółtaczką oraz hipoglikemią. Ponadto pojawiają się cechy uszkodzenia kanalików nerkowych: białkomocz, hiperfosfaturia, glukozuria i aminoacyduria. W przewlekłych odmianach dominuje ciężka krzywica witamino-D-oporna. W około 30% przypadków rozwijają się zmiany nowotworowe wątroby. Aby rozpoznać chorobę wykonuje się testy wykrywające bursztynyloaceton w krwi i w moczu.

Istnieje również rzadsza odmiana - tyrozynemia typu II. Charakteryzuje się ona deficytem aminotransferazy tyrozyny co powoduje pojawianie się objawów oczno-skórnych w wyniku odkładania się kryształków tyrozyny. Są to owrzodzenia rogówki, rogowacenie skóry stóp i dłoni. W odróżnieniu od typu I w tyrozynemii typu II nie stwierdza się bursztynyloacetonu w moczu. Zmniejszenie podaży tyrozyny w diecie gwarantuje skuteczne leczenie tej postaci tyrozynemii.

Leczenie w przypadku tyrozynemii typu I polega na podawaniu inhibitorów oksydazy PHPP, przy czym muszą być one stosowane z jednoczesną dietą eliminacyjna tyrozyny i fenyloalaniny. Oprócz tego stosuje się leczenie objawowe, rutynowo wykonuje się kontrolne oznaczanie stężenia AFP, wykonuje się USG i TK brzucha. Jeżeli pojawią się zmiany nowotworowe wskazane jest wykonanie przeszczepu wątroby.

Źródła:
Kubicka Krystyna, Pediatria, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2010
Murray Robert K, Biochemia Harpera, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2002

Autor: Piotr Kuc