Аминоацидопатии и органични ацидемии

Аминоацидопатиите и органичните ацидемии са вродени грешки на метаболизма на аминокиселините. При аминоацидопатиите ензимен дефект води до натрупване на аминокиселина (или на нейно непосредствено производно), какъвто е случаят при фенилкетонурия или болест на кленовия сироп; при органичните ацидемии дефект по-надолу в катаболния път води до натрупване на неаминокиселинни органични киселини, какъвто е случаят при метилмалонова и пропионова ацидемия. И двете са класически примери за болест от интоксикационен метаболитен тип.

Definition

Аминоацидопатиите и органичните ацидемии са наследствени нарушения на катаболизма на аминокиселините, при които ензимна недостатъчност води до натрупване на аминокиселина или на органично-киселинни метаболитни междинни продукти, обикновено предизвиквайки болест от интоксикационен тип с метаболитна декомпенсация.

Scope

Статията обхваща общата логика на блокирането в катаболизма на аминокиселините, разграничението между аминоацидопатии и органични ацидемии, биохимичните маркери, използвани за тяхното установяване (плазмени аминокиселини, урейни органични киселини, ацилкарнитини), и тяхното място в неонаталния скрининг. Конкретните нарушения се използват като илюстрации, а не се разглеждат поотделно, и не се дават препоръки за лечение.

Key concepts

• Катаболни пътища на аминокиселините
• Фенилкетонурия (недостатъчност на фенилаланин хидроксилазата)
• Болест на кленовия сироп (недостатъчност на дехидрогеназата на кетокиселини с разклонена верига)
• Метилмалонова и пропионова ацидемия
• Болест от интоксикационен метаболитен тип
• Профилиране на плазмени аминокиселини и урейни органични киселини
• Хиперамониемия и метаболитна ацидоза като вторични прояви
• Концепции за неонатален скрининг и хранителни ограничения

Mechanisms

Аминокиселините се разграждат чрез последователни ензимни стъпки; блок в ранен етап на такъв път позволява натрупване на самата аминокиселина (аминоацидопатия), докато блок на по-късен етап, на нивото на органично-киселинен междинен продукт, води до органична ацидемия. При фенилкетонурия недостатъчната активност на фенилаланин хидроксилазата повишава нивото на фенилаланин в кръвта, който при високи концентрации е невротоксичен — аномалията, открита за пръв път от Фьолинг чрез наличието на фенилпирогроздена киселина в урината. При органичните ацидемии, като метилмалоновата и пропионовата ацидемия, дефекти в катаболизма на аминокиселините с разклонена верига и на други прекурсори водят до натрупване на токсични органични киселини, нерядко съчетано с вторична метаболитна ацидоза, хиперамониемия и остра декомпенсация, провокирана от катаболен стрес. Тези различни биохимични сигнатури — измерими като плазмени аминокиселини, урейни органични киселини и кръвни ацилкарнитини — позволяват скрининг и категоризиране на цели групи нарушения и са в основата на ръководства като това на Баумгартнер и колеги.

Clinical relevance

Тези нарушения демонстрират как ензимен дефект в разграждането на аминокиселините се проявява с характерен биохимичен профил и интоксикационен модел на болестта. Разбирането на тези категории обяснява защо много от тях са обекти на неонатален скрининг и защо диагностичните алгоритми се основават на анализ на аминокиселини и органични киселини. Настоящата статия е справочен преглед и не предоставя индивидуализирани препоръки за диагностика или лечение.

Epidemiology

Всяко от тях поотделно е рядко, но аминоацидопатиите и органичните ацидемии заедно са от значително значение и заемат видно място в разширените програми за неонатален скрининг. Фенилкетонурията е сред най-често откривааните; честотата на всяко нарушение варира в зависимост от популацията и скрининговата практика.

History

Областта започва своето развитие през 1934 г., когато Асбьорн Фьолинг открива фенилпирогроздена киселина в урината на умствено изостанали братя и сестри, като свързва измерим метаболит с наследствено заболяване, по-късно наречено фенилкетонурия. Последващото въвеждане на неонатален скрининг за фенилкетонурия и разработването на хроматографски и мас-спектрометрични профилни методи разшириха откривемостта на много аминоацидопатии и органични ацидемии, а съвременните консенсусни ръководства, като това на Баумгартнер и колеги за метилмалонова и пропионова ацидемия, вече кодифицират тяхната оценка.

Key figures

• Asbjorn Folling
• Nenad Blau
• Matthias Baumgartner
• Jean-Marie Saudubray

Seminal works

• folling-1934
• blau-2010-pku
• baumgartner-2014

Frequently asked questions

Каква е разликата между аминоацидопатия и органична ацидемия?

При аминоацидопатията блокът е в ранен етап на разграждането на аминокиселината, поради което се натрупва самата аминокиселина (като при фенилкетонурия). При органичната ацидемия блокът е на по-късен етап, поради което се натрупват неаминокиселинни органично-киселинни междинни продукти (като при метилмалонова или пропионова ацидемия).

Защо тези нарушения често се установяват чрез неонатален скрининг?

Много от тях произвеждат характерни аминокиселинни или органично-киселинни сигнатури, установими в суха кръвна капка преди появата на симптоми, а някои могат да причинят необратими увреждания, ако не бъдат разпознати навреме, поради което се включват в скрининговите панели.