اختلالات اکسیداسیون اسید چرب
اختلالات اکسیداسیون اسید چرب، نقصهای ارثی در تجزیه میتوکندریایی اسیدهای چرب هستند؛ فرآیندی که در طول ناشتایی و فعالیت طولانیمدت، زمانی که گلوکز کمیاب است، انرژی را تأمین میکند. هنگامی که این مسیر با شکست مواجه میشود، بدن نمیتواند چربی را برای سوخت بسیج کند، که منجر به کمبود انرژی و تجمع سمی واسطههای اسید چرب نیمهاکسید شده میشود. این وضعیت اغلب با ناشتایی یا بیماری آشکار میگردد. نقص دهیدروژناز آسیل-کوآی زنجیره متوسط نمونه اولیه و یکی از شایعترین اختلالات شناسایی شده توسط غربالگری نوزادان است.
Definition
اختلال اکسیداسیون اسید چرب یک نقص ارثی در ورود میتوکندریایی یا بتا-اکسیداسیون اسیدهای چرب است که تولید انرژی از چربی را مختل کرده و باعث تجمع واسطههای آسیل-کوآ و آسیلکارنیتین میشود، که معمولاً بیماری با ناشتایی یا استرس کاتابولیک تحریک میگردد.
Scope
این مدخل نقش بتا-اکسیداسیون میتوکندریایی در تأمین انرژی، شاتل کارنیتین که اسیدهای چرب را وارد میکند، نقصهای آنزیمی خاص طول زنجیره، و الگوی بیماری ناشی از کمبود انرژی که با ناشتایی تحریک میشود را پوشش میدهد. این یک مرور کلی مرجع است که از نقصهای خاص فقط به عنوان مثال استفاده میکند و توصیه مدیریتی ارائه نمیدهد.
Key concepts
- بتا-اکسیداسیون میتوکندریایی
- شاتل کارنیتین و چرخه کارنیتین
- دهیدروژنازهای آسیل-کوآی خاص طول زنجیره
- نقص دهیدروژناز آسیل-کوآی زنجیره متوسط (MCAD)
- نقصهای زنجیره بلند (VLCAD، LCHAD، پروتئین تریفانکشنال)
- هیپوگلیسمی هیپوکتوتیک
- پروفایلینگ آسیلکارنیتین در غربالگری نوزادان
- ناشتایی و بیماری به عنوان محرکهای متابولیک
Mechanisms
در طول ناشتایی، اسیدهای چرب از بافت چربی آزاد شده و توسط شاتل کارنیتین به میتوکندری منتقل میشوند، سپس توسط چرخههای مکرر بتا-اکسیداسیون که زنجیره را کوتاه میکنند و استیل-کوآ را برای تولید انرژی و کتون فراهم میآورند، تجزیه میشوند. نقص در انتقال کارنیتین یا در یکی از آنزیمهای خاص طول زنجیره، این جریان را مختل میکند، بنابراین بافتهای وابسته به انرژی مشتق شده از چربی – کبد، قلب و ماهیچه اسکلتی – با کمبود سوخت مواجه میشوند و تولید کتون با شکست مواجه میشود، که منجر به هیپوگلیسمی هیپوکتوتیک مشخصه میگردد. واسطههای نیمهاکسید شده به عنوان گونههای آسیل-کوآ و آسیلکارنیتینهای مربوطه تجمع مییابند که به هر اختلال یک امضای آسیلکارنیتین متمایز در خون میدهد؛ این اساس تشخیص آنها توسط غربالگری نوزادان است، همانطور که توسط Spiekerkoetter توضیح داده شده و توسط Rinaldo و همکاران بررسی شده است. از آنجا که این مسیر عمدتاً در طول ناشتایی یا بیماری مورد نیاز است، علائم اغلب اپیزودیک و ناشی از استرس هستند.
Clinical relevance
اختلالات اکسیداسیون اسید چرب نمونهای از بیماریهای متابولیک از نوع کمبود انرژی هستند و توضیح میدهند که چرا ناشتایی یا بیماریهای همزمان میتوانند بحرانهای متابولیک را تسریع کنند. امضاهای آسیلکارنیتین قابل تشخیص آنها، آنها را به اهداف مهم غربالگری نوزادان تبدیل میکند. این مدخل خلاصهای از چشمانداز بیوشیمیایی و شواهد را برای مرجع ارائه میدهد و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.
Epidemiology
به عنوان یک گروه، این اختلالات جزء مهمی از غربالگری گسترده نوزادان هستند؛ نقص دهیدروژناز آسیل-کوآی زنجیره متوسط در بسیاری از جمعیتها از جمله شایعترین خطاهای مادرزادی متابولیسم شناسایی شده است، در حالی که نقصهای زنجیره بلند به صورت فردی نادرتر هستند. کار Spiekerkoetter نشان میدهد که چگونه غربالگری طیف بالینی شناخته شده آنها را تغییر داده است.
History
اکسیداسیون اسید چرب میتوکندریایی از اواسط قرن بیستم به صورت بیوشیمیایی مشخص شد و نقصهای خاص انسانی از دهه 1970 به بعد با بلوغ آنزیمشناسی و تحلیل متابولیتها تعریف شدند. توسعه طیفسنجی جرمی متوالی، پروفایلینگ آسیلکارنیتین را عملی ساخت و گنجاندن نقص دهیدروژناز آسیل-کوآی زنجیره متوسط و نقصهای مرتبط در غربالگری نوزادان، تشخیص آنها را از ارائه علامتی به شناسایی پیشعلامتی تغییر داد و دامنه فنوتیپی شناخته شده را گسترش داد، همانطور که Spiekerkoetter توضیح میدهد.
Key figures
- Ute Spiekerkoetter
- Piero Rinaldo
- Michael Bennett
- Charles Roe
Related topics
Seminal works
- rinaldo-2002
- spiekerkoetter-2010
Frequently asked questions
- چرا علائم اختلالات اکسیداسیون اسید چرب اغلب با ناشتایی یا بیماری تحریک میشوند؟
- مسیر اکسیداسیون اسید چرب عمدتاً زمانی مورد نیاز است که سطح گلوکز پایین میآید – در طول ناشتایی، ورزش طولانیمدت یا بیماری. هنگامی که این مسیر معیوب باشد، بدن نمیتواند در آن زمانها به سوزاندن چربی برای انرژی روی آورد، بنابراین بحرانها تمایل دارند در طول استرس کاتابولیک رخ دهند.
- هیپوگلیسمی هیپوکتوتیک چیست و چرا رخ میدهد؟
- این وضعیت به معنای قند خون پایین همراه با سطوح نامتناسب پایین کتون است. در اختلالات اکسیداسیون اسید چرب، مسیر معیوب نمیتواند کتونها را از چربی تولید کند، بنابراین سوخت کتونی معمول حتی با کاهش گلوکز نیز وجود ندارد.