Αμινοξεοπάθειες και οργανικές οξιναιμίες

Οι αμινοξεοπάθειες και οι οργανικές οξιναιμίες είναι έμφυτες διαταραχές του μεταβολισμού των αμινοξέων. Στις αμινοξεοπάθειες, ένα ενζυμικό ελάττωμα προκαλεί συσσώρευση ενός αμινοξέος (ή του άμεσου παραγώγου του), όπως στη φαινυλκετονουρία ή στη νόσο του ούρου σιροπιού σφενδάμου· στις οργανικές οξιναιμίες, ένα ελάττωμα σε πιο απομακρυσμένο σημείο της καταβολικής οδού προκαλεί συσσώρευση μη αμινικών οργανικών οξέων, όπως στη μεθυλμηλονική και στην προπιονική οξιναιμία. Και οι δύο αποτελούν κλασικά παραδείγματα μεταβολικής νόσου τύπου δηλητηρίασης.

Definition

Οι αμινοξεοπάθειες και οι οργανικές οξιναιμίες είναι κληρονομικές διαταραχές του καταβολισμού αμινοξέων κατά τις οποίες ανεπάρκεια ενζύμου προκαλεί συσσώρευση αμινοξέος ή κατάντη ενδιάμεσων οργανικών οξέων, παράγοντας συνήθως νόσο τύπου δηλητηρίασης με μεταβολική αποδιοργάνωση.

Scope

Το λήμμα καλύπτει την κοινή λογική ενός αποκλεισμού στον καταβολισμό αμινοξέων, τη διάκριση μεταξύ αμινοξεοπαθειών και οργανικών οξιναιμιών, τους βιοχημικούς δείκτες που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευσή τους (αμινοξέα πλάσματος, οργανικά οξέα ούρων, ακυλκαρνιτίνες) και τη θέση τους στον νεογνικό έλεγχο. Συγκεκριμένες διαταραχές χρησιμοποιούνται ως παραδείγματα και δεν εξετάζονται μεμονωμένα, ενώ δεν παρέχονται οδηγίες αντιμετώπισης.

Key concepts

• Καταβολικά μονοπάτια αμινοξέων
• Φαινυλκετονουρία (ανεπάρκεια υδροξυλάσης φαινυλαλανίνης)
• Νόσος ούρου σιροπιού σφενδάμου (ανεπάρκεια αφυδρογονάσης α-κετοξέος διακλαδισμένης αλύσου)
• Μεθυλμηλονική και προπιονική οξιναιμία
• Μεταβολική νόσος τύπου δηλητηρίασης
• Προφίλ αμινοξέων πλάσματος και οργανικών οξέων ούρων
• Υπεραμμωνιαιμία και μεταβολική οξέωση ως δευτερογενή χαρακτηριστικά
• Νεογνικός έλεγχος και έννοιες διατροφικού περιορισμού

Mechanisms

Τα αμινοξέα διασπώνται μέσω διαδοχικών ενζυμικών βημάτων· ένας αποκλεισμός στα πρώιμα στάδια ενός τέτοιου μονοπατιού επιτρέπει τη συσσώρευση του ίδιου του αμινοξέος (αμινοξεοπάθεια), ενώ ένας αποκλεισμός σε μεταγενέστερο ενδιάμεσο οργανικού οξέος παράγει οργανική οξιναιμία. Στη φαινυλκετονουρία, η ανεπάρκεια φαινυλαλανίνης υδροξυλάσης αυξάνει τη φαινυλαλανίνη αίματος, η οποία σε υψηλές συγκεντρώσεις είναι νευροτοξική — η ανωμαλία που ανακάλυψε πρώτος ο Folling μέσω του φαινυλπυρουβικού οξέος στα ούρα. Στις οργανικές οξιναιμίες, όπως η μεθυλμηλονική και η προπιονική οξιναιμία, ελαττώματα στον καταβολισμό διακλαδισμένης αλύσου αμινοξέων και άλλων πρόδρομων ουσιών προκαλούν συσσώρευση τοξικών οργανικών οξέων, συχνά με δευτερογενή μεταβολική οξέωση, υπεραμμωνιαιμία και οξεία αποδιοργάνωση που πυροδοτείται από καταβολική καταπόνηση. Αυτές οι διακριτές βιοχημικές υπογραφές — μετρήσιμες ως αμινοξέα πλάσματος, οργανικά οξέα ούρων και ακυλκαρνιτίνες αίματος — επιτρέπουν τον έλεγχο και διαλογή ολόκληρων ομάδων διαταραχών, και αποτελούν τη βάση οδηγιών όπως αυτές των Baumgartner και συνεργατών.

Clinical relevance

Αυτές οι διαταραχές δείχνουν πώς ένα ενζυμικό ελάττωμα στη διάσπαση αμινοξέων μεταφράζεται σε χαρακτηριστικό βιοχημικό προφίλ και πρότυπο νόσου τύπου δηλητηρίασης. Η αναγνώριση των κατηγοριών εξηγεί γιατί πολλές αποτελούν στόχους νεογνικού ελέγχου και γιατί οι διαγνωστικές εξετάσεις στηρίζονται στην ανάλυση αμινοξέων και οργανικών οξέων. Το παρόν λήμμα έχει αναφορικό-επισκοπικό χαρακτήρα και δεν παρέχει εξατομικευμένες διαγνωστικές ή θεραπευτικές συστάσεις.

Epidemiology

Μεμονωμένα σπάνιες, οι αμινοξεοπάθειες και οι οργανικές οξιναιμίες έχουν συλλογικά σημαντική θέση και εμφανίζονται εξέχοντα σε εκτεταμένα προγράμματα νεογνικού ελέγχου. Η φαινυλκετονουρία ανήκει στις πιο συχνά ανιχνευόμενες· η συχνότητα κάθε διαταραχής ποικίλλει ανάλογα με τον πληθυσμό και την πρακτική ελέγχου.

History

Το πεδίο ανοίχθηκε το 1934 όταν ο Asbjorn Folling ανακάλυψε φαινυλπυρουβικό οξύ στα ούρα πνευματικά ανάπηρων αδελφών, συνδέοντας ένα μετρήσιμο μεταβολίτη με κληρονομική κατάσταση που ονομάστηκε αργότερα φαινυλκετονουρία. Η εισαγωγή νεογνικού ελέγχου για τη φαινυλκετονουρία και η ανάπτυξη χρωματογραφικής και φασματομετρίας μάζας προφίλ επέκτεινε την ανίχνευση σε πολλές αμινοξεοπάθειες και οργανικές οξιναιμίες, και σύγχρονες οδηγίες συναίνεσης, όπως αυτές των Baumgartner και συνεργατών για τη μεθυλμηλονική και προπιονική οξιναιμία, κωδικοποιούν πλέον την αξιολόγησή τους.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ αμινοξεοπάθειας και οργανικής οξιναιμίας;

Σε μια αμινοξεοπάθεια ο αποκλεισμός βρίσκεται στα πρώιμα στάδια της διάσπασης ενός αμινοξέος, με αποτέλεσμα τη συσσώρευση του ίδιου του αμινοξέος (όπως στη φαινυλκετονουρία). Σε μια οργανική οξιναιμία ο αποκλεισμός βρίσκεται σε μεταγενέστερο βήμα, οπότε συσσωρεύονται ενδιάμεσα μη αμινικά οργανικά οξέα (όπως στη μεθυλμηλονική ή προπιονική οξιναιμία).

Γιατί αυτές οι διαταραχές ανιχνεύονται συχνά με νεογνικό έλεγχο;

Πολλές παράγουν χαρακτηριστικές υπογραφές αμινοξέων ή οργανικών οξέων ανιχνεύσιμες σε ξηρή κηλίδα αίματος πριν εμφανιστούν συμπτώματα, και αρκετές μπορούν να προκαλέσουν μη αναστρέψιμη βλάβη αν δεν αναγνωριστούν έγκαιρα, γι' αυτό περιλαμβάνονται σε προγράμματα ελέγχου.