Gangguan Oksidasi Asam Lemak

Gangguan oksidasi asam lemak adalah defek bawaan dalam pemecahan asam lemak mitokondria, yaitu proses yang memasok energi selama puasa dan pengerahan tenaga yang berkepanjangan ketika glukosa langka. Ketika jalur ini gagal, tubuh tidak dapat memobilisasi lemak untuk bahan bakar, yang menyebabkan defisiensi energi dan akumulasi toksik intermediat asam lemak yang teroksidasi sebagian, seringkali terungkap oleh puasa atau penyakit. Defisiensi asil-KoA dehidrogenase rantai menengah adalah prototipe dan salah satu gangguan paling umum yang terdeteksi melalui skrining bayi baru lahir.

Definition

Gangguan oksidasi asam lemak adalah defek bawaan dalam impor mitokondria atau beta-oksidasi asam lemak, yang mengganggu produksi energi dari lemak dan menyebabkan akumulasi intermediat asil-KoA dan asilkarnitin, biasanya dengan penyakit yang dipicu oleh puasa atau stres katabolik.

Scope

Entri ini mencakup peran beta-oksidasi mitokondria dalam pasokan energi, "carnitine shuttle" yang mengimpor asam lemak, defek enzim spesifik panjang rantai, dan pola penyakit defisiensi energi yang dipicu puasa. Ini adalah tinjauan referensi yang menggunakan defek spesifik hanya sebagai ilustrasi dan tidak memberikan saran manajemen.

Key concepts

• Beta-oksidasi mitokondria
• Carnitine shuttle dan siklus karnitin
• Asil-KoA dehidrogenase spesifik panjang rantai
• Defisiensi asil-KoA dehidrogenase rantai menengah (MCAD)
• Defek rantai panjang (VLCAD, LCHAD, protein trifungsional)
• Hipoglikemia hipoketonik
• Profil asilkarnitin dalam skrining bayi baru lahir
• Puasa dan penyakit sebagai pemicu metabolik

Mechanisms

Selama puasa, asam lemak dilepaskan dari jaringan adiposa dan diangkut ke mitokondria oleh "carnitine shuttle", kemudian dipecah oleh siklus berulang beta-oksidasi yang memperpendek rantai dan menghasilkan asetil-KoA untuk energi dan produksi keton. Defek dalam transpor karnitin atau salah satu enzim spesifik panjang rantai mengganggu fluks ini, sehingga jaringan yang bergantung pada energi turunan lemak – hati, jantung, dan otot rangka – kekurangan bahan bakar, dan produksi keton gagal, menghasilkan hipoglikemia hipoketonik yang khas. Intermediat yang teroksidasi sebagian terakumulasi sebagai spesies asil-KoA dan asilkarnitin yang sesuai, yang memberikan setiap gangguan tanda asilkarnitin yang khas dalam darah; ini adalah dasar untuk deteksinya melalui skrining bayi baru lahir, seperti yang dijelaskan oleh Spiekerkoetter dan ditinjau oleh Rinaldo dan rekan. Karena jalur ini terutama dibutuhkan selama puasa atau penyakit, gejala seringkali bersifat episodik dan dipicu oleh stres.

Clinical relevance

Gangguan oksidasi asam lemak merupakan contoh penyakit metabolik tipe defisiensi energi dan menjelaskan mengapa puasa atau penyakit interkuren dapat memicu krisis metabolik. Tanda asilkarnitin yang dapat dikenali menjadikannya target penting skrining bayi baru lahir. Entri ini merangkum lanskap biokimia dan bukti untuk referensi dan bukan merupakan dasar untuk diagnosis atau pengobatan individu.

Epidemiology

Sebagai suatu kelompok, gangguan-gangguan ini merupakan komponen penting dari skrining bayi baru lahir yang diperluas; defisiensi asil-KoA dehidrogenase rantai menengah termasuk di antara kesalahan metabolisme bawaan yang paling sering terdeteksi di banyak populasi, sementara defek rantai panjang secara individual lebih jarang. Karya Spiekerkoetter mendokumentasikan bagaimana skrining telah mengubah spektrum klinis yang dikenali.

History

Oksidasi asam lemak mitokondria dikarakterisasi secara biokimia sepanjang pertengahan abad kedua puluh, dan defisiensi spesifik pada manusia didefinisikan dari tahun 1970-an dan seterusnya seiring dengan matangnya enzimologi dan analisis metabolit. Pengembangan spektrometri massa tandem membuat profil asilkarnitin praktis, dan dimasukkannya defisiensi asil-KoA dehidrogenase rantai menengah dan defek terkait dalam skrining bayi baru lahir mengubah deteksinya dari presentasi simtomatik menjadi identifikasi prasimtomatik, memperluas rentang fenotipik yang dikenali seperti yang dijelaskan oleh Spiekerkoetter.

Key figures

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

Seminal works

• rinaldo-2002
• spiekerkoetter-2010

Frequently asked questions

Mengapa gejala gangguan oksidasi asam lemak sering dipicu oleh puasa atau penyakit?

Jalur oksidasi asam lemak terutama dibutuhkan ketika glukosa rendah – selama puasa, olahraga berkepanjangan, atau penyakit. Ketika jalur tersebut cacat, tubuh tidak dapat beralih untuk membakar lemak sebagai energi pada saat-saat tersebut, sehingga krisis cenderung terjadi selama stres katabolik.

Apa itu hipoglikemia hipoketonik dan mengapa itu terjadi?

Ini adalah gula darah rendah yang disertai dengan kadar keton yang rendah secara tidak tepat. Pada gangguan oksidasi asam lemak, jalur yang terganggu tidak dapat menghasilkan keton dari lemak, sehingga bahan bakar keton yang biasa hilang bahkan saat glukosa menurun.