اضطرابات أكسدة الأحماض الدهنية

اضطرابات أكسدة الأحماض الدهنية هي عيوب وراثية في التحلل الميتوكوندري للأحماض الدهنية، وهي العملية التي توفر الطاقة أثناء الصيام والمجهود البدني المطول عندما يكون الجلوكوز نادرًا. عندما تفشل هذه المسارات، لا يستطيع الجسم تعبئة الدهون للحصول على الوقود، مما يؤدي إلى نقص الطاقة والتراكم السام لمركبات الأحماض الدهنية الوسيطة المؤكسدة جزئيًا، والتي غالبًا ما تظهر بسبب الصيام أو المرض. يُعد نقص إنزيم أسيل-كو-أيه ديهيدروجيناز متوسط السلسلة (MCAD) هو النموذج الأولي وأحد أكثر الاضطرابات شيوعًا التي يتم اكتشافها عن طريق فحص حديثي الولادة.

Definition

اضطراب أكسدة الأحماض الدهنية هو عيب وراثي في استيراد الأحماض الدهنية إلى الميتوكوندريا أو أكسدة بيتا لها، مما يضعف إنتاج الطاقة من الدهون ويسبب تراكم مركبات أسيل-كو-أيه وأسيل كارنيتين الوسيطة، وعادة ما يثير المرض الصيام أو الإجهاد الهدمي.

Scope

يتناول هذا المدخل دور أكسدة بيتا الميتوكوندرية في إمداد الطاقة، ونظام نقل الكارنيتين الذي يستورد الأحماض الدهنية، وعيوب الإنزيمات الخاصة بطول السلسلة، ونمط المرض الذي يتميز بنقص الطاقة والذي تثيره الصيام. إنه نظرة عامة مرجعية تستخدم عيوبًا محددة كأمثلة فقط ولا تقدم نصائح إدارية.

Key concepts

• أكسدة بيتا الميتوكوندرية
• نظام نقل الكارنيتين ودورة الكارنيتين
• إنزيمات أسيل-كو-أيه ديهيدروجيناز الخاصة بطول السلسلة
• نقص إنزيم أسيل-كو-أيه ديهيدروجيناز متوسط السلسلة (MCAD)
• عيوب السلسلة الطويلة (VLCAD، LCHAD، البروتين ثلاثي الوظائف)
• نقص السكر في الدم المصحوب بنقص الكيتون
• تحليل الأسيل كارنيتين في فحص حديثي الولادة
• الصيام والمرض كمحفزات أيضية

Mechanisms

أثناء الصيام، تُطلق الأحماض الدهنية من الأنسجة الدهنية وتُنقل إلى الميتوكوندريا بواسطة نظام نقل الكارنيتين، ثم تُحلل بواسطة دورات متكررة من أكسدة بيتا التي تقصر السلسلة وتنتج أسيتيل-كو-أيه للطاقة وإنتاج الكيتون. يؤدي العيب في نقل الكارنيتين أو في أحد الإنزيمات الخاصة بطول السلسلة إلى تعطيل هذا التدفق، وبالتالي فإن الأنسجة التي تعتمد على الطاقة المشتقة من الدهون - الكبد والقلب والعضلات الهيكلية - تعاني من نقص الوقود، ويفشل إنتاج الكيتون، مما ينتج عنه نقص السكر في الدم المصحوب بنقص الكيتون المميز. تتراكم المركبات الوسيطة المؤكسدة جزئيًا كأنواع أسيل-كو-أيه وما يقابلها من أسيل كارنيتين، مما يعطي كل اضطراب بصمة أسيل كارنيتين مميزة في الدم؛ وهذا هو الأساس لاكتشافها عن طريق فحص حديثي الولادة، كما وصفه سبيكركوتر وراجعه رينالدو وزملاؤه. نظرًا لأن المسار يُطلب بشكل أساسي أثناء الصيام أو المرض، فإن الأعراض غالبًا ما تكون عرضية وتُثار بالإجهاد.

Clinical relevance

تُعد اضطرابات أكسدة الأحماض الدهنية مثالاً على أمراض التمثيل الغذائي من نوع نقص الطاقة وتوضح لماذا يمكن أن يؤدي الصيام أو المرض المتزامن إلى تسريع الأزمات الأيضية. إن بصمات الأسيل كارنيتين المميزة تجعلها أهدافًا مهمة لفحص حديثي الولادة. يلخص هذا المدخل المشهد الكيميائي الحيوي والأدلة المتاحة كمرجع وليس أساسًا للتشخيص أو العلاج الفردي.

Epidemiology

كمجموعة، تُعد هذه الاضطرابات مكونًا مهمًا في فحص حديثي الولادة الموسع؛ يُعد نقص إنزيم أسيل-كو-أيه ديهيدروجيناز متوسط السلسلة من بين أكثر الأخطاء الأيضية الخلقية شيوعًا في العديد من السكان، بينما تُعد عيوب السلسلة الطويلة نادرة بشكل فردي. يوثق عمل سبيكركوتر كيف غير الفحص الطيفي السريري المعترف به لهذه الاضطرابات.

History

تم تحديد أكسدة الأحماض الدهنية الميتوكوندرية كيميائيًا حيويًا خلال منتصف القرن العشرين، وتم تعريف أوجه القصور البشرية المحددة من السبعينيات فصاعدًا مع نضوج علم الإنزيمات وتحليل المستقلبات. جعل تطوير مطياف الكتلة الترادفي تحليل الأسيل كارنيتين عمليًا، وأدى إدراج نقص إنزيم أسيل-كو-أيه ديهيدروجيناز متوسط السلسلة والعيوب ذات الصلة في فحص حديثي الولادة إلى تحويل اكتشافها من العرض المصحوب بأعراض إلى التحديد قبل ظهور الأعراض، مما وسع النطاق الظاهري المعترف به كما يصف سبيكركوتر.

Key figures

• Ute Spiekerkoetter
• Piero Rinaldo
• Michael Bennett
• Charles Roe

Seminal works

• rinaldo-2002
• spiekerkoetter-2010

Frequently asked questions

لماذا غالبًا ما تظهر أعراض اضطرابات أكسدة الأحماض الدهنية بسبب الصيام أو المرض؟

يُحتاج إلى مسار أكسدة الأحماض الدهنية بشكل أساسي عندما ينخفض مستوى الجلوكوز - أثناء الصيام، أو ممارسة التمارين الرياضية المطولة، أو المرض. عندما يكون المسار معيبًا، لا يستطيع الجسم التحول إلى حرق الدهون للحصول على الطاقة في تلك الأوقات، لذلك تميل الأزمات إلى الحدوث أثناء الإجهاد الهدمي.

ما هو نقص السكر في الدم المصحوب بنقص الكيتون ولماذا يحدث؟

إنه انخفاض في مستوى السكر في الدم مصحوبًا بمستويات منخفضة بشكل غير مناسب من الكيتون. في اضطرابات أكسدة الأحماض الدهنية، لا يستطيع المسار المعيب توليد الكيتونات من الدهون، لذلك يفتقر الجسم إلى وقود الكيتون المعتاد حتى مع انخفاض مستوى الجلوكوز.