Aminosyropatier och organiska acidemier

Aminosyropatier och organiska acidemier är medfödda fel i aminosyrametabolismen. Vid aminosyropatier orsakar en enzymdefekt att en aminosyra (eller ett omedelbart derivat) ansamlas, som vid fenylketonuri eller lönnsirapsurinsjukdom; vid organiska acidemier orsakar en defekt längre fram i den katabola vägen att icke-aminoorganiska syror ansamlas, som vid metylmalonsyra- och propionsyraacidemi. Bägge utgör klassiska exempel på intoxikationstyp av metabol sjukdom.

Definition

Aminosyropatier och organiska acidemier är ärftliga rubbningar i aminosyrakatabolismen där en enzymbrist orsakar ansamling av en aminosyra eller av nedströms organiska syra-intermediärer, och som typiskt ger intoxikationstyp av sjukdom med metabol dekompensation.

Scope

Uppslaget täcker den gemensamma logiken bakom en blockering i aminosyrakatabolismen, distinktionen mellan aminosyropatier och organiska acidemier, de biokemiska markörer som används för att detektera dem (plasmaaminosyror, urinorganiska syror, acylkarnitiner) samt deras plats i nyföddhetsscreening. Specifika tillstånd används som illustrationer snarare än att behandlas individuellt, och inga behandlingsrekommendationer ges.

Key concepts

• Aminosyrakatabola vägar
• Fenylketonuri (fenylalaninhydroxylasbrist)
• Lönnsirapsurinsjukdom (grenad ketosyradehydrogenasbrist)
• Metylmalonsyra- och propionsyraacidemi
• Intoxikationstyp av metabol sjukdom
• Profilering av plasmaaminosyror och urinorganiska syror
• Hyperammonemi och metabol acidos som sekundära fynd
• Begreppen nyföddhetsscreening och kostrestriktion

Mechanisms

Aminosyror bryts ned i ordnade enzymatiska steg; en blockering tidigt i en sådan väg låter aminosyran själv ansamlas (en aminosyropati), medan en blockering vid ett senare, organiskt syra-intermediärsteg ger en organisk acidemi. Vid fenylketonuri höjer bristfällig fenylalaninhydroxylas blodets fenylalanin, vilket i höga koncentrationer är neurotoxiskt — den avvikelse som Fölling först detekterade via fenylpyruvinsyra i urinen. Vid organiska acidemier som metylmalonsyra- och propionsyraacidemi orsakar defekter i katabolismen av grenade aminosyror och andra prekursorer att toxiska organiska syror ansamlas, ofta med sekundär metabol acidos, hyperammonemi och akut dekompensation utlöst av katabol stress. Dessa distinkta biokemiska signaturer — mätbara som plasmaaminosyror, urinorganiska syror och blodfläcks-acylkarnitiner — möjliggör screening och triagering av hela grupper av tillstånd och ligger till grund för riktlinjer såsom de av Baumgartner och medarbetare.

Clinical relevance

Dessa tillstånd illustrerar hur en enzymdefekt i aminosyranedbrytning ger ett karakteristiskt biokemiskt mönster och en intoxikationstyp av sjukdom. Att känna igen kategorierna förklarar varför många ingår i nyföddhetsscreening och varför diagnostiska utredningar förlitar sig på aminosyra- och organisk syra-analys. Detta uppslag är en referensöversikt och ger inga individualiserade diagnostiska eller behandlingsrekommendationer.

Epidemiology

Individuellt sällsynta är aminosyropatier och organiska acidemier tillsammans av stor klinisk betydelse och ingår framträdande i expanderade nyföddhetsscreeningpaneler. Fenylketonuri tillhör de oftast detekterade; incidensen för varje tillstånd varierar beroende på population och screeningpraxis.

History

Fältet öppnades 1934 när Asbjörn Fölling identifierade fenylpyruvinsyra i urinen hos intellektuellt funktionsnedsatta syskon och kopplade en mätbar metabolit till ett ärftligt tillstånd som senare fick namnet fenylketonuri. Den efterföljande introduktionen av nyföddhetsscreening för fenylketonuri och utvecklingen av kromatografisk och masspektrometrisk profilering utvidgade detektionen till många aminosyropatier och organiska acidemier, och moderna konsensuskriterier — såsom de av Baumgartner och medarbetare för metylmalonsyra- och propionsyraacidemi — kodifierar nu deras utredning.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Vad är skillnaden mellan en aminosyropati och en organisk acidemi?

Vid en aminosyropati sitter blockeringen tidigt i en aminosyras nedbrytning, så att aminosyran själv ansamlas (som vid fenylketonuri). Vid en organisk acidemi sitter blockeringen vid ett senare steg, så att icke-aminoorganiska syra-intermediärer ansamlas (som vid metylmalonsyra- eller propionsyraacidemi).

Varför detekteras dessa tillstånd ofta vid nyföddhetsscreening?

Många ger distinkta aminosyra- eller organisk syra-signaturer som kan detekteras i en torkad blodplättsstickprov redan innan symtom uppstår, och flera kan orsaka irreversibel skada om de inte identifieras tidigt, vilket är skälet till att de ingår i screeningpaneler.